Компания Betavolt заявила, что ее первая ядерная батарея может выдавать мощность 100 микроватт (мкВт) и напряжение 3 вольта при размере 15x15x5 кубических миллиметров.
Оформление заказа
- Вечный аккумулятор и квантовый двигатель: новости технологий
- От смартфона до ракеты. Учёные создали "вечную" атомную батарейку
- Оформление заказа
- Создан вечный аккумулятор — он никогда не испортится
Вечная батарея – новый объект внимания изобретателей всего мира
Новую батарею, которая уже получила название «вечной», производитель готов поставлять всем заинтересованным в технологии автопроизводителям, заявил глава CATL Цзэн Юйцюнь. При таком условии ресурса батареи хватит на 571 год езды — то есть, «вечная» батарея сможет пережить не один электрокар и несколько поколений владельцев. Новый аккумулятор PNNL приближает энергетическую независимость городов. Он кислородно-ионный, и в отличие от других аккумуляторов, никогда не выйдет из строя. Даже после двух тысяч циклов заряда, вечный аккумулятор не теряет своей емкости, сообщают ученые.
От смартфона до ракеты. Учёные создали "вечную" атомную батарейку
Отметим, что в мае 2020 года появилась информация о начале сотрудничества Tesla и CATL в области создания аккумулятора для электромобилей. Является ли новая разработка плодом американо-китайского взаимодействия — не сообщается. Напомним, в настоящее время стандартной гарантией для батарей электромобилей являются 8 лет или 150 тысяч км пробега, а предыдущим «рекордом» стала гарантия в 15 лет эксплуатации или 1 миллион км пробега, которую пообещала Toyota для электрического фургона ProAce Electric.
В Японии создали мини-рефрижератор, который сам пополняет запасы пенного напитка. При этом учитывает, когда именно и в каких количествах хозяин любит расслабиться. Как только пиво заканчивается, он с помощью мобильного приложения сам заказывает новую доставку. Если интернет сбоит, придется ехать в магазин. Вполне возможно, с незапланированными остановками.
Велосипеды с вечными безвоздушными покрышками "Эти колючки опять пробили мой велосипед! О боже, как их много! А я ведь просто съехал с дороги на обочину! О спущенных шинах можно забыть навсегда, если кататься на велосипеде с вечными безвоздушными покрышками. Американцы придумали колеса с памятью формы сначала для марсоходов, а теперь предлагают использовать технологию на Земле. После столкновения с препятствием спираль искривляется, но быстро принимает исходную форму. Поэтому я могу согнуть ее вот так.
Без подкачки колес на велосипеде можно проехать 12 тысяч километров. Это как от Парижа до Владивостока. На ремонт придется остановиться только в случае, если на покрышках сотрется резина. А вот аккумуляторы телефонов разряжаются постоянно. Калифорнийские ученые создали вечную нанобатарею. Ну, почти вечную. Она сможет работать четыре века.
Прототип уже выдержал двести тысяч циклов зарядки и разрядки. Для сравнения: современный мощный ноутбук рассчитан всего на тысячу. Дело в том, что нанопроволоки в аккумуляторе сделаны из золота.
Как российские подлодки стреляют ядерным залпом В компании NDB разработчик батарейки утверждают, что продукт позволит "вечно" снабжать энергией абсолютно любое устройство: от смартфона до небольшой баллистической ракеты, которая может автономно и скрытно храниться где-нибудь недалеко от противника. Прототипы атомной батарейки NDB уже прошли испытания в Ливерморской национальной лаборатории и "атомной" лаборатории Кембриджского университета. Американцам, кстати, принадлежит и пальма первенства по внедрению такой технологии на военные и гражданские спутники и космические аппараты. Первые образцы атомных батареек устанавливали на спутники Transit 4A и 4B. В обоих случаях учёные подтвердили, что эффективность энерговыделения у прототипов NDB оказалась на уровне 40 процентов. Для сравнения: КПД конкурирующих батарей колеблется в районе 15 процентов. С американской атомной батарейкой всё почти идеально — она не превышает в размерах обычный микрочип, не требует обслуживания и позволяет обеспечить значительным количеством электроэнергии целую серверную крупного предприятия.
Единственный недостаток американского устройства — быстрый выход из строя. Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Константин Ян отметил, что этот ресурс может вырабатываться за несколько лет. Заявляемый ресурс — почти 30 тыс. Это очень много, но с учётом отсутствия буферных зон — конденсаторов или литийионных аккумуляторов, большая часть электроэнергии будет просто уходить в никуда. Суть в том, что пока не будет придумано хранилище для излишков энергии, смысла в таких батарейках нет. Российская разработка в этом смысле почти идеальна — небольшой размер, отсутствие потерь энергии и высокий КПД. Её стоимость может оказаться в десятки раз ниже, чем зарубежных аналогов Константин Ян Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Кто первый взял, того и тапки С точки зрения перспектив эксперты ожидают первого технологического "взрыва" на рынке мобильной электроники. Ноутбуки, смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры и вообще любое устройство "интернета вещей" может быть оснащено как упрощённой версией атомной батарейки, так и "топовой" конфигурацией с повышенной выработкой электроэнергии.
Исследователи из Университета в Брашове и Политехнического университета в Бухаресте Румыния проводили целые научные исследования изобретения, но так и не пришли к однозначному выводу, почему устройство все еще работает.
В свое время за изобретение отчаянно боролась французская сторона, но румынским ученым удалось отстоять его, оставив прибор в своей стране. И вот спустя годы "адская машинка" продолжает работать, поневоле наводя на мысль о том, что вечный двигатель — уже не фантастика. Большинство ученых сходятся во мнении, что прибор работает, используя, все-таки, принцип трансформации тепловой энергии в механическую работу, но Дьяконеску не поддерживает их мнение. Он считает и его поддерживают все, кто изучал теоретические работы Василеску-Карпена , что батарея, которую сконструировал ученый, бросает вызов второму закону термодинамики накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами. Поэтому многие считают это изобретение тем самым вечным двигателем второго рода, существование которого считается невозможным согласно тому же второму закону термодинамики. Если Василеску-Карпен был прав и его принципы верны, это перевернет привычный взгляд на многие физические законы с ног на голову, а, это, в свою очередь, приведет к выводам и открытиям, которые даже сложно прогнозировать. Впрочем, неизвестно, когда это случится, а если и случится, то явно не потому, что кто-то сделает открытие, изучая прибор Карпена. Похоже, что музей не скоро получит необходимую сумму, чтобы организовать изучение или даже безопасную демонстрацию такого редкого изобретения. Может быть, тому причиной вовсе не научная ценность прибора, а электроды, сделанные из золота и платины?
Кто знает! Пока изобретение продолжает пылиться на полке в кабинете директора музея… Аккумуляторы, которые работают 30 лет А пока научный и околонаучный мир бьется над секретом "вечного двигателя" Карпена, ученые из Исследовательской лаборатории ВВС США утверждают, что им открылась технология, благодаря которой вскоре будут созданы, в частности, аккумуляторные батарейки для лэптопа, работающие без подзарядки… 30 лет! Быть может, эта технология стала каким-то невероятным образом известна и Василеску-Карпену, который реализовал ее в своем загадочном приборе? Вряд ли, утверждают специалисты. Дело в том, что американцы намекают на новейшую технологию, которая подразумевает использование полупроводниковых материалов и радиоизотопов. Речь идет о так называемых бета-гальванических аккумуляторах. Именно они будут играть роль источника энергии.
Батарейка Карпена: источник питания, который работает непрерывно 60 лет?
В небольшом масштабе это могут быть такие вещи, как батарейки для кардиостимуляторов и другие электронные имплантаты, долгий срок службы которых избавит пользователя от операций по замене. Они также могут быть размещены непосредственно на печатных платах, обеспечивая питание в течение всего срока службы устройства. Самое важное — стоимость такого аккумулятора, как обещают в NDB, будет сопоставима или даже дешевле литий-ионных батарей соответствующей мощности. Что делает возможным мир, где комплект пальчиковых батареек можно будет купить один раз в жизни и потом передавать их из поколения в поколение. Смартфоны и прочую электронику можно будет больше не подзаряжать, более того, смартфоны можно будет производить без батарей — владелец переставит ее из старого устройства, как и аккумулятор из старой машины в новую. А дома с такими источниками энергии можно будет вовсе не подключать к энергосетям, они будут полностью автономны. Такой мир рисуют представители NDB.
Кстати, «вечный» аккумулятор для электромобиля из ядерных отходов в силу высокого энергопотребления, будет работать на самом деле не 28 тысяч лет, а всего лет 90, как показывают расчеты NDB, то этого хватит, чтобы сменить с ним десятка два машин двум поколениям одной семьи.
В основе «ЭТАК» — использование трития и радиационно-стимулированных источников света с широким спектром на основе высокоэффективных радиолюминофоров. Основной сферой применения тритиевой батареи будет электропитание необслуживаемых датчиков, систем сбора и передачи информации, систем слежения и обнаружения, систем геолокации, специализированных RFID-меток и радиомаяков. Возможно применение в портативной носимой электронике. Представители «Электросервиса» сообщают также, что в ходе испытаний была подтверждена бесперебойная работа и автономность источника питания в сложных климатических условиях: при крайне низких температурах, в условиях повышенной влажности, высокого и низкого давления.
По словам специалистов, «Дзета» сможет снизить массу столичного электробуса на 300-400 кг, что повысит пассажировместимость или же позволит разместить больше энергии. Таким образом, одного такого блока может хватить для работы транспортного средства на электротяге с небольшим автономным ходом. В то время как 2-3 блока «Дзеты» будут гарантировать оптимальную работу в электробусах с быстрым зарядом.
Технология за авторством Граббса и его коллег пока находится на ранней стадии разработки, и о серийном производстве аккумуляторов нового типа речь не идет. Тем не менее, ученые подчеркивают высокую степень значимости их работы для дальнейшего развития элементов питания мобильных устройств. К основным преимуществам АКБ на основе фторида ученые отнесли, помимо длительного удержания заряда, еще долговечность и надежность, что указывает на замедленные процессы деградации по сравнению с литий-ионными батареями и на низкую вероятность воспламенения при деформации или механическом воздействии. Для элементов питания мобильных устройств это очень важно — напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи — его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7. Альтернатива фторидным аккумуляторам Роберт Граббс — не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее.
«Вечный» аккумулятор для смартфона
По заявлению представителей компании Neutrino Energy Group, вечная батарея станет реальностью в ближайшем будущем. Кстати, «вечный» аккумулятор для электромобиля из ядерных отходов в силу высокого энергопотребления, будет работать на самом деле не 28 тысяч лет, а всего лет 90. По заявлению представителей компании Neutrino Energy Group, вечная батарея станет реальностью в ближайшем будущем. Даже после двух тысяч циклов заряда, вечный аккумулятор не теряет своей емкости, сообщают ученые. В дальнейшем наработки планируется использовать для создания первого прототипа "вечной" ядерной батарейки. Он кислородно-ионный, и в отличие от других аккумуляторов, никогда не выйдет из строя.
Вечная батарейка? Российские учёные сделали элемент питания со сроком работы 10 лет
Они разработали аккумулятор из нанопроволоки, который можно перезаряжать сотни тысяч раз. Инновационный аккумулятор готов к серийному производству и при этом уже заключены контракты на их поставку, но фирма не раскрывает, кто стал покупателем. Китайская компания CATL, крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, запустила батарею TENER. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. Марка Tsinghua из Поднебесной представила твердотельный аккумулятор для электрокаров, который можно будет перезаряжать несколько десятков тысяч раз. Самое важное — стоимость такого аккумулятора, как обещают в NDB, будет сопоставима или даже дешевле литий-ионных батарей соответствующей мощности.
Батарейка Карпена: источник питания, который работает непрерывно 60 лет?
Представители «Электросервиса» сообщают также, что в ходе испытаний была подтверждена бесперебойная работа и автономность источника питания в сложных климатических условиях: при крайне низких температурах, в условиях повышенной влажности, высокого и низкого давления. Особо акцентируется внимание на тот факт, что использование новой российской тритиевой батареи не требует специальных условий и лицензий на эксплуатацию: она безопасна даже в случае нарушения целостности корпуса или элементов. Также разработаны и успешно испытаны технические решения по использованию новой технологии. Так за счет стековой архитектуры параллельное и последовательное включение базовых тритиевых элементов «ЭТАК» , а также использования схем с преобразователями и накопителями электрической энергии можно увеличивать мощностные характеристики источника.
Когда аккумулятор полностью заряжен, катионы находятся в аноде и при подключении нагрузки при включении смартфона, к примеру начинают перетекать в анод, тем самым генерируя электрический ток. Это классический принцип работы элементов питания на литии, но Роберт Граббс с командой ученых пошли совсем другим путем. Новые старые технологии Химик Граббс в своей работе использовал достижения ученых, еще в 1970-х годах доказавших, что «химический поршень» может работать в обратном направлении — нужно лишь использовать отрицательно заряженные ионы, в том числе ионы фтора F-.
Но на тот момент этот процесс происходил только при нагреве аккумуляторных батарей до 150 градусов Цельсия, что делало технологию неприменимой в потребительской электронике. В будущем этот до боли знакомый символ мы будем видеть очень редко Роберт Граббс нашел способ обхода этого ограничения: он разработал вещество, растворяющее электролит и позволяющее анионам отрицательно заряженным ионам фтора смешиваться с электронами при комнатной температуре. Технология за авторством Граббса и его коллег пока находится на ранней стадии разработки, и о серийном производстве аккумуляторов нового типа речь не идет.
Применение такой технологии безгранично: небольшая батарейка может питать практически любой — как бытовой, так и военный прибор. От "вечных" спутников и небольших беспилотников до суперкомпьютеров и небольших полярных станций — одного элемента с радиоактивным изотопом будет достаточно, чтобы подогреть еду, дать свет и даже набрать горячую ванну.
Защита от взрыва и теракта. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Егор Касаткин отметил, что рынок для атомных батареек даже в существующих условиях безграничен. Военная и гражданская авиация, добывающая промышленность, автономные системы энергоснабжения — можно миллион направлений подобрать, где такая технология будет пользоваться спросом. Весь вопрос в том, насколько гибкой в конечном счёте получится архитектура — можно ли надстроить источник питания для подключения, скажем, не компьютера, а полноценного жилого помещения? Егор Касаткин Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Конкуренты тоже есть Промышленный выпуск радиоактивных изотопов для российских атомных батареек хотят наладить до конца 2020 года.
Если коронавирус и спровоцированные им изменения не преподнесут дополнительных сюрпризов, то "бензин" для маленьких реакторов со слабым бета-излучением начнут делать в достаточных для экспорта количествах. К созданию батареек, в которых радиоактивный изотоп и алмазный преобразователь для электрической энергии могут спокойно работать 50 и даже 100 лет, в разных странах подошли практически одновременно. Первые разработки российских учёных в этом направлении датируются 2018 годом, их британские коллеги создали такую же технологию в 2019-м, однако ни те ни другие батарейки в продаже ещё не появились. Третий Чернобыль? Что в КНДР с реактором атомной станции Зато у американских учёных есть вполне жизнеспособный образец.
Разумеется, атомная батарейка в современном её виде — это почти всегда прототип, который нужно дорабатывать. Но американская технология существенно отличается от российской. Два прототипа бета-гальванических батарей значительно мощнее российских, хоть и работают по схожему принципу — преобразовывают радиоактивное бета-излучение в электрический ток.
При этом учитывает, когда именно и в каких количествах хозяин любит расслабиться. Как только пиво заканчивается, он с помощью мобильного приложения сам заказывает новую доставку. Если интернет сбоит, придется ехать в магазин. Вполне возможно, с незапланированными остановками.
Велосипеды с вечными безвоздушными покрышками "Эти колючки опять пробили мой велосипед! О боже, как их много! А я ведь просто съехал с дороги на обочину! О спущенных шинах можно забыть навсегда, если кататься на велосипеде с вечными безвоздушными покрышками. Американцы придумали колеса с памятью формы сначала для марсоходов, а теперь предлагают использовать технологию на Земле. После столкновения с препятствием спираль искривляется, но быстро принимает исходную форму. Поэтому я могу согнуть ее вот так.
Без подкачки колес на велосипеде можно проехать 12 тысяч километров. Это как от Парижа до Владивостока. На ремонт придется остановиться только в случае, если на покрышках сотрется резина. А вот аккумуляторы телефонов разряжаются постоянно. Калифорнийские ученые создали вечную нанобатарею. Ну, почти вечную. Она сможет работать четыре века.
Прототип уже выдержал двести тысяч циклов зарядки и разрядки. Для сравнения: современный мощный ноутбук рассчитан всего на тысячу. Дело в том, что нанопроволоки в аккумуляторе сделаны из золота. Сверху они покрыты диоксидом марганца и гелем, который проводит ток.
Практически вечные: Китай запустит производство батареек, работающих полвека
Более того, во времена холодной войны этот вид батареи служил источником питания для радиостанций, работающих вдалеке от населенных пунктов. Батарея, о которой идет речь сегодня, не превышает в диаметре рублевую монету, но при этом генерирует постоянную энергию в течение 50 лет. Китайцы планируют снабжать таким источником питания не только смартфоны, но небольшие беспилотные аппараты, поскольку самое главное в них — это отсутствие необходимости заряжать устройства. Вечная батарейка в разрезе Фото: Соцсети Представители компании заявили, что в ближайшем будущем надеются обойти некие нормативные препятствия, которые мешают им запустить массовое производство этих чудо-батарей.
Они неспособны проникнуть сквозь кожу, а в воздухе пролетают всего несколько миллиметров. По словам Александра Аникина, небольшое количество молекулярного трития, даже попав в легкие, за время между вдохом и выдохом не сможет нанести серьезного вреда. Проблема в том, что это водород, а значит, он способен легко встроиться в молекулы воды, оказываясь в жидкостях тела и даже биологических полимерах, включая ДНК. С учетом того, что 1 кюри соответствует 37 млрд Бк, легко подсчитать, что 1 г этого изотопа способен загрязнить десятки миллионов тонн воды, сделав ее опасной. Неудивительно, что улавливанию и нейтрализации этого элемента уделяется такое внимание. Александр Аникин, заместитель директора отделения, начальник научно-технического отдела разработки технологии и оборудования для получения изотопов и изотопной продукции ВНИИНМ им. Бочвара: «В прессе можно встретить сенсационные заявления о создании тритиевых батареек для смартфонов.
Это, конечно, мечта: такой источник позволит телефону обходиться без подзарядки годами. Мы и сами просчитывали подобный вариант, но поняли, что пока он вряд ли возможен. Но все же их недостаточно для питания целого гаджета — либо батарейка будет слишком большой и потеряет одно из главных своих преимуществ, компактность». Батарея Радиоизотопные источники тока трудно назвать технологической новинкой. Существуют РИТЭГ и другие термоэлектрические батареи, которые используют распад нестабильных ядер для извлечения тепла и превращения его в электричество. В таких генераторах применяются достаточно мощные излучатели с большими потоками альфа- и бета-частиц высоких энергий стронций-90, америций-241 и даже плутоний-238 , позволяющие получать сотни ватт. Тритий же считается мягким излучателем, его слабосильные бета-частицы на это неспособны. Зато изотоп отлично подходит для создания батарей другого типа — тех, что называют бета-вольтаическими, или просто атомными. Работают они почти так же, как фотоэлементы солнечных панелей, только полупроводниковый генератор тока в атомных батареях бомбардируется не фотонами, а бета-излучением.
Ранее исследователи из Швеции и США предложили создавать экраны смартфонов из прозрачной древесины. Самые важные и оперативные новости — в нашем телеграм-канале «Ямал-Медиа».
Кроме того, получается, что при средних пробегах электромобилей в такси батареи хватит на 571 год езды. Больше никаких подробностей производитель не раскрывает. Какой будет максимальная ёмкость инновационной АКБ и как от этого показателя зависит количество возможных циклов зарядки, пока не анонсировано. Стоит отметить, что другие компании также работают над твердотельными аккумуляторами, которые обладают большей ёмкостью, чем литийионные, и быстрее заряжаются.