Ранее в Newsweekly мы рассказывали, почему батареи в смартфоне садятся так быстро, и объясняли, что, несмотря на усилия ученых, кардинальных улучшений в ближайшие годы не предвидится. Но, кажется, революция в энергонакопителях уже на пороге — и пахнет она… лавандой.
Проблема: почему батареи “задыхаются”
Представьте, что внутри аккумулятора происходит вечеринка. Когда вы заряжаете телефон, ионы натрия (крошечные заряженные шарики) танцуют между электродами, перенося энергию. Но есть незваные гости — полисульфиды. Эти “хулиганы” (цепочки из атомов серы) сбегают с катода, прилипают к аноду и засоряют “танцпол”. Через пару сотен циклов вечеринка превращается в хаос — батарея теряет ёмкость.
Команда из Института коллоидов и интерфейсов из Университета Макса Планка в Германии придумала, как запереть серу в “нанотюрьме”. Ученые смешали серу с линалолом (веществом, которое придает лаванде запах) и нагрели. Получился материал, похожий на губку с дырочками в 100 000 раз тоньше волоса. В эти микроскопические ячейки заперли серу, как в клетку. Ионы натрия смогли свободно проходить через “прутья” (размер пор — меньше 1 нанометра), а полисульфиды оставались внутри.
В результате аккумулятор может сохранять 80% ёмкости после 1500 циклов — это как если бы ваш телефон служил 5 лет без деградации батареи, а сама зарядка ускоряется, потому что ионам не нужно пробираться через “толпу” полисульфидов.
Если говорить об особенностях производства, то технология выглядит весьма экологичной: запасы натрия и серы велики и доступны, в отличие от редкого лития или кобальта, который добывают в конфликтных регионах.
Когда ждать лавандовые батареи в смартфонах?
Пока технология тестируется в лаборатории. Лабораторные тесты успешны, но массовое производство требует масштабирования (создать “лавандовую” батарею размером с монетку легко, а сделать промышленную линию для аккумуляторов Tesla — сложнее), инвестиций (например, от производителей стационарных накопителей для солнечных электростанций) и сертификации (обычно тесты на безопасность длятся 2-5 лет, достаточно вспомнить историю Samsung Galaxy Note 7). Так или иначе, преимущества очевидны: натрий и сера дешевле лития, а лаванда — возобновляемое сырье.
По самому оптимистичному прогнозу в 2026-2027 могут появиться первые прототипы в умных домах и электробусах. И уже в 2030 возможен выход на потребительский рынок.
Почему это не фантастика?
Литий-ионные аккумуляторы прошли путь от лаборатории до вашего телефона за 20 лет. Новая технология стартует с плеч гигантов — уже существует инфраструктура для натриевых батарей. Китайская CATL планирует выпуск таких аккумуляторов к 2027, но без “лавандового секрета”. Если немецкая разработка докажет экономическую эффективность, процесс ускорится.
Интересный факт: в разработке участвовали ученые родом из России: Надежда Таракина и Евгений Сенокос, оба в данный момент живут и работают в Германии.
