Самый емкий аккумулятор в мире. Семь самых ёмких и качественных внешних аккумуляторов

Каждый год количество устройств в мире, которые работают от аккумуляторных батарей, неуклонно возрастает. Не секрет, что самым слабым звеном современных устройств являются именно аккумуляторы. Их приходиться регулярно подзаряжать, они обладают не такой большой емкостью. Существующие аккумуляторные батареи с трудом позволяют добиваться автономной работы планшета или мобильного компьютера в течение нескольких дней.

Поэтому производители электромобилей, планшетов и смартфонов сегодня заняты поиском возможностей сохранения значительных объемов энергии в более компактных объемах самого аккумулятора. Несмотря на разные требования, предъявляемые к батареям для электромобилей и мобильных устройств, между ними можно легко провести параллели. В частности, известный электрокар Tesla Roadster питается от литий-ионной батареи, разработанной специально для ноутбуков. Правда, для обеспечения электроэнергией спортивного автомобиля инженерам пришлось использовать более шести тысяч таких элементов питания одновременно.

Идет ли речь об электромобиле или мобильных устройствах, универсальные требования к аккумулятору будущего очевидны – он должен быть меньше, легче и накапливать значительно больше энергии. Какие перспективные разработки в этой области могут удовлетворить данные требования?

Литий-ионные и литиево-полимерные батареи

Литий-ионный аккумулятор фотоаппарата

На сегодняшний день в мобильных устройствах наибольшее распространение получили литий-ионные и литиево-полимерные батареи. Что касается литий-ионных аккумуляторов (Li-Ion), то они производятся еще с начала 90-х годов. Их главное преимущество – достаточно высокая энергетическая плотность, то есть способность сохранять определенный объем энергии на одну единицу массы. Кроме того, в таких батареях отсутствует пресловутый «эффект памяти» и имеется сравнительно низкий саморазряд.

Использование лития вполне обоснованно, ведь этот элемент обладает высоким электрохимическим потенциалом. Недостатком всех литиево-ионных батарей, коих на самом деле в настоящее время насчитывается большое количество видов, является достаточно быстрое старение аккумулятора, то есть резкое снижение характеристик при хранении или длительном использовании батареи. К тому же, потенциал емкости современных литий-ионных батарей, судя по всему, уже практически исчерпан.

Дальнейшим развитием литий-ионной технологии являются литиево-полимерные источники питания (Li-Pol). В них вместо жидкого электролита используется твердый материал. В сравнении со своим предшественником, литиево-полимерные батареи имеют более высокую энергетическую плотность. Вдобавок, теперь стало возможным производить батареи практически в любой форме (литий-ионная технология требовала только цилиндрической или прямоугольной формы корпуса). Такие батареи обладают небольшими габаритами, что позволяет с успехом применять их в различных мобильных устройствах.

Однако появление литиево-полимерных батарей кардинальным образом не изменило ситуацию, в частности, потому, что такие батареи не способны отдавать большие токи разряда, а их удельная емкость все же недостаточна, чтобы избавить человечество от необходимости постоянной подзарядки мобильных устройств. Плюс ко всему, литиево-полимерные аккумуляторы довольно «капризны» в эксплуатации, они имеют недостаточную прочность и склонность к возгоранию.

Перспективные технологии

В последние годы ученые и исследователи в различных странах активно работают над созданием более совершенных технологий аккумуляторных батарей, способных уже в ближайшем будущем прийти на смену существующим. В этом плане можно выделить несколько наиболее перспективных направлений:

— Литий-серные батареи (Li-S)

Литий-серный аккумулятор – перспективная технология, энергоемкость подобной батареи в два раза выше, чем у литий-ионных. Но в теории она может быть еще выше. В таком источнике питания используется жидкий катод с содержанием серы, при этом он отделен от электролита особой мембраной. Именно за счет взаимодействия литиевого анода и серосодержащего катода была существенно увеличена удельная емкость. Первый образец подобного аккумулятора появился еще в 2004 году. С того момента был достигнут определенный прогресс, благодаря чему усовершенствованный литий-серный аккумулятор способен выдерживать полторы тысячи циклов полной зарядки-разрядки без серьезных потерь в емкости.

К преимуществам данного аккумулятора также можно отнести возможность применения в широком диапазоне температур, отсутствие необходимости в использовании усиленных компонентов защиты и сравнительно низкую себестоимость. Интересный факт – именно благодаря применению такого аккумулятора в 2008 году был поставлен рекорд по продолжительности полета на воздушном судне на солнечных батареях. Но для массового выпуска литиево-серного аккумулятора ученым еще придется решить две основные проблемы. Требуется найти эффективный способ утилизации серы, а также обеспечить стабильную работу источника питания в условиях смены температурного или влажностного режима.

— Магниево-серные батареи (Mg/S)

Обойти традиционные литиевые батареи могут и аккумуляторы, базирующиеся на соединении магния и серы. Правда, до последнего времени никто не мог обеспечить взаимодействие этих элементов в одной ячейке. Сам магниево-серный аккумулятор выглядит очень интересным, ведь его энергетическая плотность может доходить до более чем 4000 Вт-ч/л. Не так давно благодаря американским исследователям, по всей видимости, удалось решить основную проблему, стоящую на пути разработки магниево-серных батарей. Дело в том, что для пары магний и сера не было никакого подходящего электролита, совместимого с этими химическими элементами.

Однако ученые сумели создать такой приемлемый электролит за счет образования особых кристаллических частиц, обеспечивающих стабилизацию электролита. Образец магниево-серного аккумулятора включает в себя анод из магния, сепаратор, катод из серы и новый электролит. Впрочем, это только первый шаг. Перспективный образец, к сожалению, пока не отличается долговечностью.

— Фторид-ионные батареи

Еще один интересный источник питания, появившийся в последние годы. Здесь за перенос зарядов между электродами отвечают анионы фтора. При этом анод и катод содержат металлы, преобразующиеся (в соответствии с направлением тока) во фториды, либо восстанавливающиеся обратно. Благодаря этому обеспечивается значительная емкость батареи. Ученые заявляют, такие источники питания имеют энергетическую плотность, в десятки раз превосходящую возможности литий-ионных батареек. Помимо значительной емкости, новые аккумуляторы также могут похвастаться существенно меньшей пожароопасностью.

На роль основы твердого электролита было перепробовано множество вариантов, но выбор, в конечном счете, остановился на лантане бария. Хотя фторид-ионная технология кажется очень перспективным решением, она не лишена недостатков. Ведь твердый электролит может стабильно функционировать лишь при высоких температурах. Поэтому перед исследователями стоит задача отыскать жидкий электролит, способный успешно работать при обычной комнатной температуре.

— Литий-воздушные батареи (Li-O2)

В наши дни человечество стремится к использованию более «чистых» источников энергии, связанных с генерацией энергии солнца, ветра или воды. В этом плане очень интересными представляются литий-воздушные батареи. В первую очередь, они рассматриваются многими экспертами в качестве будущего электромобилей, но с течением времени могут найти применение и в мобильных устройствах. Такие источники питания обладают очень высокой емкостью и при этом сравнительно малыми размерами. Принцип их работы следующий: вместо оксидов металла в позитивном электроде применяется углерод, который вступает в химическую реакцию с воздухом, в результате чего создается ток. То есть для выработки энергии здесь частично используется кислород.

Использование кислорода в качестве активного материала катода имеет свои существенные преимущества, ведь он является практически неисчерпаемым элементом, а самое главное, абсолютно бесплатно берется из окружающей среды. Считается, что плотность энергии у литий-воздушных батарей сможет достигать впечатляющей отметки в 10 000 Втч/кг. Может быть, в недалеком будущем подобные батареи смогут поставить электромобили в один ряд с машинами на бензиновом двигателе. Кстати, аккумуляторы подобного типа, выпущенные для мобильных гаджетов, уже можно встретить в продаже под названием PolyPlus.

— Литий-нанофосфатные батареи

Литий-нанофосфатные источники питания – это следующее поколение литиево-ионных батареек, которые характеризуются высокой отдачей тока и сверхбыстрой зарядкой. Для полной зарядки такой батареи требуется всего пятнадцать минут. Они также допускают в десять раз больше циклов зарядки в сравнении со стандартными литий-ионными элементами. Таких характеристик удалось добиться благодаря использованию особых наночастиц, способных обеспечить более интенсивный поток ионов.

К достоинствам литий-нанофосфатных батарей можно отнести также слабый саморазряд, отсутствие «эффекта памяти» и способность работать в условиях широкого диапазона температур. Литий-нанофосфатные батареи уже доступны в продаже и применяются для некоторых типов устройств, однако их распространению мешает необходимость в специальном зарядном устройстве и больший вес в сравнении с современными литий-ионными или литийево-полимерными аккумуляторами.

В действительности, перспективных технологий в области создания аккумуляторных батарей гораздо больше. Ученые и исследователи работают не только над созданием принципиально новых решений, но и над улучшением характеристик существующих литий-ионных батареек. Например, за счет использования кремниевых нанопроводов или разработки нового электрода, обладающего уникальной способностью к «самозаживлению». В любом случае уже не за горами тот день, когда наши телефоны и другие мобильные устройства будут жить целые недели без подзарядки.

Экология потребления.Наука и техника: Будущее электротранспорта во многом зависит от совершенствования аккумуляторов - они должны весить меньше, заряжаться быстрее и при этом производить больше энергии.

Будущее электротранспорта во многом зависит от совершенствования аккумуляторов - они должны весить меньше, заряжаться быстрее и при этом производить больше энергии. Ученые уже добились некоторых результатов. Команда инженеров создала литий-кислородные батареи, которые не растрачивают энергию впустую и могут служить десятилетиями. А австралийский ученый представил ионистор на основе графена, который может заряжаться миллион раз без потери эффективности.

Литий-кислородные аккумуляторы мало весят и производят много энергии и могли бы стать идеальными комплектующими для электромобилей. Но у таких батарей есть существенный недостаток - они быстро изнашиваются и выделяют слишком много энергии в виде тепла впустую. Новая разработка ученых из МТИ, Аргонской национальной лаборатории и Пекинского университета обещает решить эту проблему.

Созданные командой инженеров литий-кислородные аккумуляторы используют наночастицы, в которых содержится литий и кислород. При этом кислород при изменении состояний сохраняется внутри частицы и не возвращается в газовую фазу. Это отличает разработку от литий-воздушных батарей, которые получают кислород из воздуха и выпускают его в атмосферу во время обратной реакции. Новый подход позволяет сократить потерю энергии (величина электрического напряжения сокращается почти в 5 раз) и увеличить срок службы батареи.

Литий-кислородная технология также хорошо адаптирована к реальным условиям, в отличие от литий-воздушных систем, которые портятся при контакте с влагой и CO2. Кроме того, аккумуляторы на литии и кислороде защищены от избыточной зарядки - как только энергии становится слишком много, батарея переключается на другой тип реакции.

Ученые провели 120 циклов заряда-разряда, при этом производительность снизилась лишь на 2%.

Пока что ученые создали лишь опытный образец аккумулятора, но в течение года они намерены разработать прототип. Для этого не нужны дорогие материалы, а производство во многом схоже с производством традиционных литий-ионных батарей. Если проект будет реализован, то в ближайшем будущем электромобили будут сохранять в два раза больше энергии при той же массе.

Инженер из Технологического университета Суинберна в Австралии решил другую проблему аккумуляторов - скорость их подзарядки. Разработанный им ионистор заряжается практически мгновенно и может использоваться в течение многих лет без потери эффективности.

Хан Линь использовал графен - один из самых прочных материалов на сегодняшний день. За счет структуры, напоминающей соты, графен обладает большой площадью поверхности для хранения энергии. Ученый напечатал графеновые пластины на 3D-принтере - такой способ производства также позволяет сократить затраты и нарастить масштабы.

Созданный ученым ионистор производит столько же энергии на килограмм веса, сколько и литий-ионный аккумуляторы, но заряжается за несколько секунд. При этом вместо лития в нем используется графен, который стоит намного дешевле. По словам Хана Линя, ионистор может проходить миллионы циклов зарядки без потери качества.

Сфера производства аккумуляторов не стоит на месте. Братья Крайзель из Австрии создали новый тип батарей, которые весят почти в два раза меньше аккумуляторов в Tesla Model S.

Норвежские ученые из Университета Осло изобрели аккумулятор, который можно полностью . Однако их разработка предназначена для городского общественного транспорта, который регулярно делает остановки - на каждой из них автобус будет подзаряжаться и энергии хватит, чтобы добраться до следующей остановки.

Ученые Калифорнийского университета в Ирвайне приблизились к созданию вечной батареи. Они разработали аккумулятор из нанопроволоки, который можно перезаряжать сотни тысяч раз.

А инженеры Университета Райса сумели создать , работающий при температуре 150 градусов Цельсия без потери эффективности. опубликовано

IKEA и тут опережает всех, Panasonic Eneloop оказываются совсем не такими дорогими, если их покупать через интернет, а Fujitsu, производящиеся на том же заводе по той же технологии, ещё дешевле.

Для большинства аккумуляторов производители указывают 1000 циклов заряд-разряд, некоторые производители вообще не указывают число циклов (Camelion, Turnigy, GP, Varta). Некоторые аккумуляторы имеют только 500 гарантированных циклов (IKEA LADDA 2000 LSD, Energizer PreCharged 2400, Panasonic Eneloop Pro 2450 LSD, Fujitsu 2550 LSD, IKEA LADDA 750 LSD, Energizer PreCharged 800, Panasonic 750 LSD, Fujitsu 900 LSD, Panasonic Eneloop Pro 900 LSD).
Для AA Panasonic Eneloop 1900 LSD, AAA Panasonic Eneloop 750 LSD, AA Fujitsu 1900 LSD, AAA Fujitsu 800 LSD производители гарантирует 2100 циклов.
Максимальное количество циклов - 3000 гарантируется для аккумуляторов низкой ёмкости AA Panasonic Eneloop Lite 950 LSD и AAA Panasonic Eneloop Lite 550 LSD.

Выводы:

1. Максимальная достижимая ёмкость для NiMh аккумуляторов AA - 2550 mAh, для AAA - 1060 mAh. Все аккумуляторы, на которых написано 2600, 2700, 2800 mAh и более в реальности имеют меньшую ёмкость.
2. Все аккумуляторы AA известных производителей от 950 mAh до 2450 mAh имеют реальную ёмкость не менее 97% от указанной, все аккумуляторы AAА известных производителей от 550 mAh до 1100 mAh имеют реальную ёмкость не менее 94% от указанной.
3. NiMh аккумуляторы в отличие от батареек почти не снижают количество отдаваемой энергии при больших токах разряда.
4. LSD аккумуляторы почти не отличаются от обычных. И те и другие теряют за месяц 4-20% заряда.
5. Новые LSD аккумуляторы обычно оказываются заряжены на 70%.

Всю информацию о протестированных аккумуляторах можно посмотреть в файле excel: http://nadezhin.ru/lj/ljfiles/accu_ammo1.xls. Там есть данные по тестированию всех экземпляров аккумуляторов, ёмкость в ватт-часах, вес и начальное напряжение, штрихкоды, оптовые и розничные цены в рублях, цены в долларах и евро, страны происхождения, результаты всех тестирований, включая ёмкость после недели и месяца хранения.

Фотографии упаковок всех аккумуляторов можно скачать одним архивом: http://nadezhin.ru/lj/ljfiles/accu.rar

Аккумуляторы для тестирования предоставлены производителями и магазинами:

Ansmann, Duracell, Energizer, Varta, Robiton, GP, Panasonic - оптовой компанией Источник Бэттэрис http://www.istochnik.ru
Camelion, Duracell, Energizer - оптовой компанией Энергосистемы и Технологии http://e-s-t.ru
Ikea - компанией Ikea http://www.ikea.ru
Navigator, Panasonic, Varta - компанией Battery Team http://batteryteam.ru
Космос - группой компаний «Космоc» http://kosmos.ru
Fujitsu - российским представительством компании Fujitsu http://fujitsu-battery.ru
Maha Powerex, IMEDION, Fujitsu, Panasonic Eneloop - интернет-магазином http://ru.nkon.nl
Turnigy - интернет-магазином HobbyKing http://www.hobbyking.com

Я потратил четыре месяца на тестирование и три дня на написание этой статьи. Надеюсь, вам это пригодится.

© 2015, Алексей Надёжин

В своём блоге я пишу о технике каждый день. Я провожу тестирования, делаю обзоры, делюсь опытом, рассказываю о всяких интересных штуках. А ещё делаю репортажи из интересных мест, публикую заметки о музыке, кино и интересных событиях. Запомните короткие адреса моего блога: Блог1.рф и Blog1rf.ru.

А ещё я занимаюсь тестированием светодиодных ламп, все результаты моих тестов смотрите на LampTest.ru

Редкий владелец iPhone при активной работе вечером не ставит смартфон на зарядку. Чего уж там, большинство конкурентных аппаратов аналогичного уровня тоже страдают от прожорливого ПО и скупой ёмкости батареи не меньше. Розетка или прикуриватель зачастую выручают расточительных на mAh пользователей, но бывают ситуации, когда остаётесь только вы, айфон и красный индикатор, грозящий обесточить девайс. Как раз для подобных случаев и были придуманы так называемые Power Banks, готовые в любой момент времени подпитать технику энергией. Мы решили помочь потенциальным покупателям с выбором и отсеяли семь самых качественных внешних аккумуляторов , отличающих качественной сборкой, дизайном, весом и прочими параметрами.

Практика показала, что доверять следует исключительно брендовым производителям обозреваемых аксессуаров, так как китайский рынок только привлекает 100 000 mAh за 2-3 тысячи рублей, но на деле получателю достаются набитые болтами коробочки или недостаток самих батареек внутри, количество которых способно зарядить iPhone максимум раза полтора. Самое главное, бренд предоставляет реальную ёмкость, позволяющую более-менее подсчитать количество полных зарядок устройства. Поэтому никаких кустарных производителей, только маститые бренды!

Mi Power Bank 16000 mAh

Открывает парад внешних аккумуляторов довольно известный китайский производитель Xiaomi . Его мощностей хватило на 3 энергетических резервуара ёмкостью 5000, 10400 и 16000 mAh. Из-за специфики материала возьмём максимальную версию. Официальный сайт обещает 5 полных зарядок iPhone 6, аккумулятор которого рассчитан на 1810 mAh. С помощью этих данных можно легко подстроиться под остальные устройства, зная их ёмкость.

Внешне Mi Power Bank выглядит весьма приземлённо и стильно, даже создаётся ощущение, будто Джони Айв не терял времени даром в какой-нибудь китайской командировке. Он напоминает небольшой алюминиевый пульт от слегка устаревшего телевизора, только его выдаёт вес в 350 г и отсутствие кнопок сверху. Зато есть одна большая клавиша включения, рядом с которой расположились индикаторы заряда внешнего аккумулятора, вход micro USB для подключения к источнику питания и два выхода USB, ответственных за выведение вашей техники из предсмертного состояния.

Такой вот лёгкий, компактный, доступный во множестве расцветок, и вместительный Power Bank имеет лишь один минус — и это не цена, которая, кстати, даже не превышает планку 2000 рублей ! Аккумулятор Mi очень любят подделывать, поэтому процесс покупки превращается в лотерею, но, к счастью, даже отечественные дилеры приготовили весьма демократичные предложения .

Anker 2nd Gen Astro E5 16000 mAh

Особо не отличающееся размером от Mi Power Bank детище Anker уже внешне заманивает покупателя элегантным чёрным корпусом с «влитыми» индикаторами, обозначающими заполненность аккумулятора. Деловитость Anker 2nd Gen Astro E5 выдаёт ещё и наличие чехольчика для переноски, которым вы можете интриговать окружающих, ассоциирующих слово «анкер» исключительно с крепежом и болтами.

Версия E5 с 16000 mAh на борту обеспечит 6.2 полных зарядок iPhone 6 (1810 mAh), 1.3 зарядки iPad Air (8850 mAh) и т.д. Энергетические возможности более-менее идентичны Mi. Кстати, вы уже убедились в том, что расходуется не вся заявленная ёмкость, а куда меньший объём? Количество полных зарядок зависит от нескольких факторов, о которых мы расскажем в отдельном материале. Это не жульничество производителя, а технические тонкости, поэтому не переживайте и читайте дальше.

Интересная фишка этого аккумулятора — IQ зарядка. Эта эксклюзивная опция, по словам разработчиков, быстрее распознаёт подпитываемый аппарат и наполняет батарейку. Оба выхода USB снабжены данной технологией. Между ними логично расположился Micro USB для зарядки самого Astro E5. Рядом есть сигнальный фонарь, загорающий во включённом состоянии. А за вход в него отвечает клавиша на корпусе сбоку. Короткое нажатие по ней отображает оставшиеся mAh в Power Bank, сильное же давление включает и выключает устройство.

Придраться тут можно к маркости корпуса, который любит собирать отпечатки пальцев похлеще Touch ID. Во всём остальном Anker постарались на славу: модный вид, батареи LG, двойная IQ-зарядка, ценник в $40 . Доставку в Россию Amazon организовать не может, но на помощь придут сервисы-посредники, способные переправить посылку через океан даже за $10 .

RAVPower® Xtreme 23000 mAh

В ресторанах предусмотрены порции для больших компаний, а в мире внешних аккумуляторов есть RAVPower Xtreme 23000 mAh . Он и сам большой — едва не дотягивает до iPad mini, но его можно понять: таким громадным девайсом можно прокормить даже ноутбук! iPhone 6 заряжается целиком 8.2 раза, iPad Air — 1.68. Для раздачи энергии выведены 2 USB-порта и 2 альтернативных выхода, к которым подключается целый ворох переходников, идущих в комплекте.

Почти 600 г лития заключены в брутально-сдержанном корпусе, где отчётливо выделяются клавиша включения и небольшой экранчик, показывающий текущий заряд RAVPower Xtreme. Не нужно догадываться по огонькам — аппарат выдаёт очевидные проценты и не морочит голову.

Потратить на данный Power Bank придётся 99$ . Ситуация с доставкой — как и у продукта Anker. Нужно пользоваться услугами посредников.

UNU Ultrapak Tour 10000 mAh

Оказывается, можно завоёвывать аудиторию не только сумасшедшей ёмкостью, дизайном или доступностью! UNU Ultrapak Tour предстал эдаким исключением из правил, так как отличился скоростной зарядкой самого себя. Да-да, вы правильно поняли, этот внешний аккумулятор умеет восполнять собственные запасы энергии где-то за полтора часа. Некоторые китайские подделки заряжают за это время один iPhone, а тут — целых 10 000 mAh.

При этом карманная батарейка детально информирует пользователя о ходе пополнения закромов через дисплей, расположенный на поверхности. На нём отображаются не только проценты, но и время завершения. Насчёт точности ничего сказать не можем, потому что подобное выясняется только в процессе практики.

Как и соседи по подборке, UNU Ultrapak имеет два порта USB с 1 и 2.1 А, приготовленным для ваших iPhone, iPad и других гаджетов. Разработчики не удосужились написать конкретные показатели и лишь обозначили, что смартфоны восстановят 400-500% заряда, фаблеты — 300-400%, планшеты — 80-120%. Сами понимаете, все эти устройства могут радикально отличаться как ёмкостью, так и энергоэффективностью «железа», поэтому выстраивать их в одну линию глупо. Тоже оставляем данный пункт методу проб и ошибок.

Что ж, за скорость надо платить. А если конкретно, то $99 . Доставки в Россию нет, рекомендуем обратиться к посреднику.

iWalk Extreme TRIO 10000 mAh

Мы продолжаем выявлять сильные стороны в интересных предложениях на рынке внешних аккумуляторов. До этого момента ещё ни разу не были упомянуты встроенные кабели. В iWalk Extreme TRIO уютно вшиты коннекторы Lightning и MicroUSB, позволяющие забыть про дополнительные «шнурки». На самом деле, необычная пирамидная выделка так хитро сделана, что под своим корпусом спрятала отсеки для кабелей. Они не выпирают, не мешаются, а в нужный момент всегда приходятся кстати.

Девайс тонкий и лёгкий (400 г). Все необходимые разъёмы инженеры тоже убрали с глаз: на торце вы найдёте один USB, раздающий скоростные 2.4 А, кнопку «Вкл/Выкл» и стандартный входной Micro USB, чтобы пополнить запасы энергии внешнего аккумулятора. Миниатюрное табло удачно вписалось в местную концепцию и дотошно высвечивает проценты заряда, вольтаж и число ампер, которые отдаёт iWalk Extreme.

И чёрная, и белая модели одинаково стоят $79 . Не так дёшево, как хотелось бы, однако за эту сумму вы получите не только 10 000 mAh: два провода, выделяющийся облик, табло, креативный подход к упаковке — вполне оправданно. Думаем, никого не удивим, если скажем, что доставка в РФ напрямую через Amazon не осуществляется.

Limefuel Blast L240X PRO 24000 mAh

Написали про утончённость и хватит. Limefuel Blast L240X PRO — самый вместительный внешний аккумулятор из нашей подборки. Не предоставляя потенциальным покупателям никакой информации относительно времени зарядки мобильных устройств и ноутбуков, девайс берёт своё цифрами. 24000 mAh внушают доверие! Особенно, если учесть, что стоимость данной переносной батарейки меньше, чем у модника iWalk Extreme — $69.99 против $79. Там вы платили за дизайнерские решения, а здесь за mAh, которые уместились в непримечательной обертке с зелёным свечением.

Кроме того, в этой коробочке жизненной энергии нашли своё место 4 выходных порта USB, чтобы делиться с друзьями. Кстати, шустрая зарядка на 2.4 А здесь тоже присутствует. Остальное стандартно: Micro USB, «лампочка» и зелёный индикатор ёмкости.

Native Union JUMP 800 mAh

В конце мы решили слегка дать вам отдохнуть от большущих mAh и поиздеваться необычным внешним аккумулятором, который славится не своей ёмкостью, а самой что ни на есть компактностью. Native Union JUMP — это не просто коробочка для наушников iPhone! В ней есть место 800 mAh, чтобы продержать смартфон на плаву хоть какое-то время, и интересный ход со встроенным кабелем Lightning.

В отношении аккумуляторов действует правило «все или ничего». Без энергетических накопителей нового поколения не будет ни перелома в энергетической политике, ни на рынке электромобилей.

Закон Мура, постулируемый в IT-индустрии, обещает увеличение производительности процессоров каждые два года. Развитие аккумуляторов отстает: их эффективность увеличивается в среднем на 7% в год. И хотя литий-ионные батареи в современных смартфонах работают все дольше и дольше, это во многом связано с оптимизированной производительностью чипов.

Литий-ионные батареи доминируют на рынке из-за их малого веса и высокой плотности накапливаемой энергии.

Ежегодно миллиарды аккумуляторов устанавливаются в мобильные устройства, электромобили и системы для хранения электричества от возобновляемых источников энергии. Однако современная техника достигла своего предела.

Хорошей новостью является то, что следующее поколение литий-ионных батарей уже почти соответствует требованиям рынка. В качестве аккумулирующего материала в них применяется литий, который теоретически позволяет в десять раз увеличить плотность хранения энергии.

Наряду с этим приводятся исследования других материалов. Хотя литий и обеспечивает приемлемую плотность энергии, однако речь идет о разработках на несколько порядков оптимальнее и дешевле. В конце концов, природа могла бы предоставить нам лучшие схемы для высококачественных аккумуляторов.

Научно-исследовательские лаборатории университетов разрабатывают первые образцы органических аккумуляторов . Однако до выхода таких биобатарей на рынок может пройти не одно десятилетие. Мостик в будущее помогают протянуть малогабаритные батареи, которые заряжаются путем улавливания энергии.

Мобильные источники питания

По данным компании Gartner, в этом году будет продано более 2 млрд. мобильных устройств, в каждом из которых установлен литий-ионный аккумулятор. Эти аккумуляторы сегодня считаются стандартом, отчасти потому, что они весьма легкие. Тем не менее они обладают максимальной плотностью энергии только 150-200 Вт·ч/кг.

Литий-ионные батареи заряжаются и отдают энергию путем перемещения ионов лития. При зарядке положительно заряженные ионы двигаются от катода через раствор электролита между слоями графита анода, накапливаются там и присоединяют электроны тока зарядки.

При разрядке они отдают электроны в контур тока, ионы лития перемещаются обратно к катоду, в котором они вновь связываются с находящимся в нем металлом (в большинстве случаев - кобальтом) и кислородом.

Емкость литий-ионных аккумуляторов зависит от того, какое количество ионов лития может располагаться между слоями графита. Однако благодаря кремнию сегодня можно добиться более эффективной работы аккумуляторов.

Для сравнения: для связывания одного иона лития требуется шесть атомов углерода. Один атом кремния, напротив, может удерживать четыре иона лития.

Литий-ионный аккумулятор сохраняет свою элетроэнергию в литии. При зарядке анода атомы лития сохраняются между слоями графита. При разрядке они отдают электроны и перемещаются в виде ионов лития в слоистую структуру катода (кобальтит лития).

Кремний повышает емкость

Емкость аккумуляторов растет при включении кремния между слоями графита. Она увеличивается в три-четыре раза при соединении кремния с литием, однако после нескольких циклов зарядки графитовый слой разрывается.

Решение этой проблемы найдено в стартап-проекте Amprius , созданном учеными из Стэндфордского университета. Проект Amprius получил поддержку таких лю­дей, как Эрик Шмидт (председателя совета директоров Google) и лауреат Нобелевской премии Стивен Чу (до 2013 года – министр энергетики США).

Пористый кремний в аноде увеличивает эффективность литий-ионных аккумуляторов до 50%. В ходе реализации стартап-проекта Amprius же произведены первые кремниевые аккумуляторы.

В рамках этого проекта доступны три метода решения «проблемы графита». Первый из них - применение пористого кремния , который можно рассматривать как «губку». При сохранении лития он крайне мало увеличивается в объеме, следовательно, слои графита остаются неповрежденными. Amprius может создать аккумуляторы, которые сохраняют до 50% больше энергии, чем обычные.

Более эффективно, чем пористый кремний, накапливает энергию слой кремниевых нанотрубок . В прототипах было достигнуто почти двукратное увеличение зарядной емкости (до 350 Вт·ч/кг).

«Губка» и трубки должны быть по-прежнему покрыты графитом, так как кремний вступает в реакцию с раствором электролита и тем самым уменьшает время работы аккумулятора.

Но есть и третий метод. Исследователи проекта Ampirus внедрили в углеродную оболочку группы частиц кремния , которые непосредст­венно не соприкасаются, а обеспечивают свободное пространство для увеличения частиц в объеме. Литий может накапливаться на этих частицах, а оболочка остается неповрежденной. Даже после тысячи циклов зарядки емкость прототипа снизилась только на 3%.

Кремний соединяется с несколькими атомами лития, но при этом расширяется. Для предотвращения разрушения графита исследователи используют структуру растения граната: они вводят кремний в графитовые оболочки, размер которых достаточно велик, чтобы дополнительно присоединять литий.