Гибридный аккумулятор заряжается от механического воздействия
Мир пытается к применению чистой электроэнергии. Ее весьма комфортно применять, но не весьма комфортно хранить. Пожалуй, самый действенный метод хранения электричества на сегодня – преобразование электричества в химические вещества.
Чтобы зарядить аккумулятор, на него воздействуют зарядным током, запасая в банках аккумуляторной батареи энергетическое вещество. Потом электрический ток «извлекают» обратно, в очередной раз прибегая к химическим преобразованиям.
Что-то тут не так, задумались исследователи из Технологического университета Джорджии. Так как для получения электрического тока, в большинстве случаев делают механическую работу. Запрещено ли исключить лишнюю ступень преобразований, перевоплотив механические упрочнения конкретно в вещество? Сообщено – сделано…
Ученые из Джорджии придумали действенную энергетическую ячейку, конкретно преобразующую механическую энергию в химическую. Реализация их изобретения разрешит создать действующие аккумуляторная батареи электроэнергии, заряжаемые механическим методом.
Территорий Лин Ван (Zhong Lin Wang), инженерии Школы и профессор материаловедения Технологического университета Джорджии говорит, что их ячейка, генерирующая и запасающая энергию в один момент, по суммарной эффективности в пять раз превосходит существующие разработки, в то время, когда механическая энергия сначала преобразуется в электричество, а после этого запасается в химических аккумуляторная батареях.
«Люди привыкли разглядывать ее хранение и генерацию энергии как две отдельных операции», — говорит доктор наук. «Мы совместили их совместно в одно гибридное устройство, создав самозаряжающуюся ячейку».
Энергетическая ячейка складывается из литий-анода и оксидного катода из диоксида титана, поделённых фторопластовой пьезоэлектрической пленкой. При давлении на ячейку перегородка формирует напряжение, вызывающее зарядный ток — перемещение ионов литиевого электролита от катода к аноду. Подключение электрической нагрузки к ячейке приводит к электрическому току в обратном направлении.
В ходе тестирования, механически влияя на ячейку с частотой колебаний 2,3 Гц, ученым удалось, за четыре 60 секунд повысить напряжение между ее электродами с 327 до 395 милливольт. По окончании заряда ячейка возвращается в исходное состояние, генерируя ток в нагрузке один миллиампер в течение приблизительно двух мин.. Исследователи посчитали, что емкость ячейки в таком режиме образовывает 0,036 мА/час.
Совокупность возможно использована для преобразования механической энергии при ходьбе либо на ходу автомобиля. На данный момент ячейка способна генерировать при ходьбе хватает энергии для питания маленького калькулятора. В полной мере вероятны и другие примеры применения, такие как преобразование упрочнений океанских волн либо любых механических вибраций.
Проект приобрел помощь со стороны армии. Армейские заинтересовались возможностью питания независимой электроники при ходьбе, поскольку в армии, как и раньше, большое количество марширующих воинов. Не осталось в стороне и Министерство энергетики, и Национальный Программа и научный фонд инновационных знаний Китайской академии наук, кроме этого принимавшая участие в финансировании изучений.
По данным Georgia Tech
