В настоящее время литий-ионные аккумуляторные батареи используются практически повсеместно, они двигают электрические и гибридные автомобили, снабжают энергией смартфоны, портативные компьютеры и другую мобильную электронику. Несмотря на массу положительных сторон, эти аккумуляторные батареи имеют массу недостатков, к которым можно отнести длительное время зарядки, ограниченное количество циклов заряда-разрядки, высокую стоимость и огнеопасность. Но дальнейшее развитие электроники, электрического транспорта и летательных аппаратов, энергетики и других технологий уже давно требует разработки перезаряжаемых источников энергии нового поколения. Значительных успехов в этом направлении удалось добиться японским исследователям из компании Power Japan Plus. Разработанная ими аккумуляторная батарея содержит электроды, катод и анод, изготовленные из углерода, а объем этой батареи заполнен синтетическим полимерным электролитом. Новые технологии позволили сделать "углеродную" аккумуляторную батарею более безопасной, более долгоживущей, имеющей значительно меньшее время зарядки и стоимость, нежели традиционные литий-ионные аккумуляторы.
Испытания опытных образцов углеродных аккумуляторов, которые получили название Ryden, показали, что аккумуляторы способны выдержать без потери емкости порядка 3 тысяч циклов заряда-разрядки, при этом скорость полного заряда в 20 раз выше аналогичного показателя литий-ионных аккумуляторов. Кроме этого углеродная аккумуляторная батарея менее требовательна к условиям эксплуатации, что позволит использовать ее в авиационной, автотранспортной, в космической и в других областях, где она может подвергаться воздействию экстремальных условий окружающей среды.
Напомним нашим читателям, что в любой аккумуляторной батарее электрический ток возникает за счет движения ионов электролита между анодом и катодом батареи. В литий-ионных аккумуляторах используется электролит на базе окиси лития, которая сама по себе является горючим материалом. Таким образом, в случае утечки электролита, литий-ионная аккумуляторная батарея может стать источником возгорания. В аккумуляторах Ryden используется синтетический полимерный электролит, который не горит в обычных условиях. Поэтому такие аккумуляторы намного более безопасны при их длительной эксплуатации. Углеродные электроды аккумуляторов Ryden изготавливаются из хлопка, подвергнутого специальной технологической обработке, которая, со слов представителей компании Power Japan Plus, придает получающемуся углероду "целый ряд уникальных свойств".
"Наша компания провела огромную работу в области материаловедения и аккумулирования энергии. Мы разработали особый класс углеродных материалов, который сочетает в себе высокую эффективность, надежность и высокие экономические показатели" - рассказывает Доу Кани (Dou Kani), президент компании Power Japan Plus, - "Линейка наших продуктов, которая будет выпускаться под маркой Ryden, является революцией в области аккумулирования энергии. И мы надеемся, что она может стать тем, что значительно ускорит вывод на широкий рынок множества экологически чистых технологий, таких, как электрические автомобили".
Согласно информации с веб-сайта компании Power Japan Plus, набор аккумуляторных батарей Ryden может обеспечить перемещение среднестатистического электрического автомобиля на расстояние до 500 километров на одном заряде. Кроме этого, способность быстрого поглощения энергии позволит более эффективно использовать технологии возврата энергии, такие, как рекуперативное торможение.
В планах компании Power Japan Plus стоит начало выпуска некоторых типов аккумуляторов Ryden уже к концу этого года. Производство будет налажено на заводе компании в Окинаве, а первые аккумуляторы Ryden будут предназначены для работы в составе медицинской и космической техники. Позже компания планирует начать реализацию лицензий, благодаря чему другие производители смогут наладить выпуск подобных аккумуляторных батарей для электронной техники, для электрических автомобилей и для прочих областей, где требуются аккумуляторы нового поколения.