Существующие типы аккумуляторных батарей уже не могут удовлетворить растущие потребности. Мир стоит на пороге эры электромобилей, а мобильные устройства потребляют все больше энергии. В таких условиях нужно что-то совершенно новое, что будет соответствовать духу времени. Но чтобы понять, что именно нужно, требуется остановиться на ключевых характеристиках батарей.
Первой из них является плотность энергии, отражающая сколько энергии может хранить батарея в пересчете на ее вес. Второй эксперты называют плотность мощности, показывающую скорость отдачи энергии во время разряда и поглощения энергии во время разряда. Используемые химические (литиевые) батареи обладают высокой плотностью энергии, но вот плотность мощности у них исключительно невысока. Из-за этого процесс их зарядки может продолжаться несколько часов.
Другой тип батарей (суперконденсаторы), напротив, демонстрируют гораздо более высокие скорости заряда и разряда, но не могут запасать столько энергии, сколько химические батареи на основе лития. Ученые из Университета Квинсленда создали нечто среднее между суперконденсатором и обычной литиевой батареей. Такие батареи позволят получить несколько меньшую плотность энергии, что вполне компенсируется большей скоростью зарядки. Исходя их этого, проблема запаса хода применительно к автомобилям может быть решена возможностью быстро пополнить емкость батареи.
Конструкция нового типа батареи так же состоит из двух основных элементов – анода и катода. В качестве первого используется батарея на основе графена, а в качестве второго – конденсатор, выполненный из карбида титана. Такой тандем уже был опробован и показал превосходные результаты. Плотность мощности оказалась в 10 раз выше, чем у литиевых батарей, а плотность энергии соответствует этому показателю у лучших образцов никелевых металлгидридных батарей.
