Инновационная технология 2010 года: Литий-ионные батареи

После десятилетий исследований и длительного использования для активации наших сотовых телефонов, ноутбуков и различных электроинструментов, литий-ионные батареи (Li-Ion) , стали использоваться в технологиях электрических автомобилей, став главной вехой на пути к замене нефтяного топлива в транспортных средствах.

По мнению ученых и экспертов, литий-ионные батареи заняли первое место при учреждении приза на звание «Инновационная технология 2010 года».

В последние годы электрические гибридные автомобили стали постепенно вытеснять бензиновые модели с международного рынка, они получили свои выгодные позиции за счет безопасности технологий, которые предполагают минимальный выброс вредных отработанных газов в атмосферу.

Еще не забыто то время, когда от таких моделей, как «Tesla Roadster» и «мини E» отмахивались, как от какой-то не заслуживающей внимания глупости. Теперь же на новые технологии в разработках таких моделей электромобилей, как Chevrolet Volt, Fisker Karma и Nissan Leaf, равняются и даже почти молятся, как на иконы. Пожалуй, в этом перспективном ряду стоит назвать и гибридную версию Mercedes-Benz. Все эти транспортные средства оснащены литий-ионными аккумуляторами и являются пионерами в революции автомобилестроения.

В настоящее время правительство многих стран поддерживает это выгодное для всех людей на земле движение, предлагая отличные налоговые льготы на новые разработки и производство электромобилей для массового выпуска. Например, администрация американского президента Обамы была в числе лидеров за поддержку этой инновационной программы, к которой с каждым днем присоединяется все больше стран.

Уже сегодня большинство автомобильных компаний используют в своих новых гибридных моделях новаторскую электронику, так как литий-ионные аккумуляторы значительно компактней и легче, чем аналоговые батареи NiMH. Стоит только в дома к пользователям подвезти дополнительный кабель, и такие батареи можно будет ставить заряжаться на ночь прямо в жилых домах и квартирах.

Но, как и в случае с применением каждой новой технологии, в применении литий-ионных батарей тоже пока существуют некоторые накладки и недоработки, которые разработчики пытаются устранить в самые короткие сроки.

Например, все мы помним, как были подвержены самовозгоранию первые портативные компьютеры из-за короткого замыкания при избыточном воздействии тепла и миллионы людей вынуждены были сдавать товар обратно на склады для устранения дефектов.

Хотя литий-ионные батареи и прошли многолетние испытания в различных сферах применения, но ученые не могут дать четкого ответа, как долговечны такие аккумуляторы.

В ближайшее время аккумуляторы с новыми батареями дешеветь не будут, об этом можно мечтать только лет через пять-шесть, и это в лучшем случае, а будет ли так долог срок гарантии в новых моделях гибридных автомобилей, неизвестно. Например, чтобы заменить литий-ионную батарею для Chevy Volt, разработанную компанией General Motors, нужно заплатить около 10 000 долларов.

Как известно их школьного учебника химии, литий является высокореакционным щелочным металлом, он расположен в третьей позиции таблицы Менделеева. Этот невероятно легкий, серебристо-белый металл при комнатной температуре имеет твердое состояние. Чтобы применить его в аккумуляторной батарее нужно высвободить внешний электрон путем расщепления атома.

Майкл Уиттингем, профессор университета в Бингемптоне, впервые выявил потенциал литий-ионных батарей в 1970 году. И только в 1991 году, Джон Геденаф осуществил прорыв с этими технологиями, применив их, работая в группе разработчиков в компании Sony.

Десятки предприятий по всему миру открываются сейчас, чтобы наладить массовое производство литий-ионных батарей для использования в автомобильной промышленности. Бесчисленное множество лабораторий работают для повышения эффективности этой инновационной технологии и по снижению ее стоимости для массового использования.