Аккумуляторы обеспечивают работу самых значимых технологий в жизни человечества: от смартфонов до автомобилей, и большинство из них — дорогостоящие литий-ионные. В последние годы инженеры активно работают над альтернативными типами батарей и уже добились значительных успехов, сайт Android Authority представил наиболее перспективные из них.

Как работает литий-ионный аккумулятор?
Прежде чем мы рассмотрим, как работают альтернативные технологии, стоит разобраться, как работают перезаряжаемые литий-ионные батареи, и объяснить, почему их стоит заменить чем-то другим. Каждый аккумулятор состоит из катода (положительного электрода), анода (отрицательного электрода) и электролитной среды.

Во время использования заряженной литий-ионной батареи, положительно заряженные ионы лития перемещаются от анода к катоду вместе с потоком электронов, которые можно использовать для питания электронных устройств. При зарядке тот же процесс происходит в обратном порядке.

Таким образом батареи можно циклично заряжать и разряжать сотни раз, но технология далеко не идеальна. Конкретно литий-ионные аккумуляторы имеют ряд недостатков, которые сильно ограничивают производителей электронных устройств и электротранспорта.

Самый главные проблемы литий-ионных аккумуляторов:
Безопасность. Литий является высокореактивным и легковоспламеняющимся металлом, поэтому батарею необходимо хранить при определенной температуре и в условиях, не допускающих перегрузки или короткого замыкания. В противном случае эти батареи могут загореться или даже взрываться из-за цепной реакции, известной как тепловой разгон.
Дефицит. Литий является довольно редким металлом на Земле, и большинство его месторождений расположены вдали от производственных центров.
Экологичность. Для производства литий-ионных батарей применяют методы добычи таких металлов, как литий, кобальт и никель, вредные для окружающей среды. Более того, большое количество этих металлических ресурсов находится в развивающихся странах, таких как Демократическая Республика Конго, где еще не приняли этическую практика добычи полезных ископаемых, а это означает, что производство приводит к большим выбросам парниковых газов.
Долговечность. Аккумуляторы смартфонов не вечны, большинство производителей гарантируют их работу только в течение 800–1000 циклов зарядки — примерно один заряд каждый день в течение трех лет. Это связано с тем, что литий-ионные аккумуляторы имеют свойство разрушаться со временем, ведь различные химические и физические нагрузки уменьшают количество ионов лития и снижают способность удерживать заряд.

Учитывая все вышеперечисленные проблемы, неудивительно, что практически все крупные технологические компании ищут альтернативные технологии производства аккумуляторов. Хотя многие из этих проектов пока находятся на начальном этапе разработки, некоторые из них уже показывают многообещающие результаты и могут стать основой для техники следующего поколения уже в следующем десятилетии. Приводим краткий список лучших альтернатив литий-ионным батареям, а также их преимуществ...