MY.UAНовини
Майбутнє на батарейках: 7 нових технологій акумуляторів, за якими варто стежити
Майбутнє на батарейках: 7 нових технологій акумуляторів, за якими варто стежити

Майбутнє на батарейках: 7 нових технологій акумуляторів, за якими варто стежити

Чи може одна з нових технологій стати життєздатною заміною літій-іонним батареям? Відповідь на це питання є у вчених, які розробили твердотільні, нікелеві, графенові альтернативи.

Більшість пристроїв, від смартфонів до електромобілів, використовують літій-іонні акумулятори, оскільки вони здатні зберігати значну кількість енергії в невеликому корпусі, швидко заряджатися і довго служити. Але вчені постійно працюють над новими технологіями, щоб конкурувати з літій-іонними батареями з точки зору ефективності, вартості та стійкості. Про нові досягнення в акумуляторній галузі розповість Фокус.

Багато з нових технологій працюють так само, як літій-іонні аналоги, але складаються з інших матеріалів. Хоча літій-іонні акумулятори пройшли довгий шлях за останні кілька років, особливо коли йдеться про подовження терміну служби смартфона при повній зарядці або про те, як далеко електромобіль може проїхати на одній зарядці, у них є проблеми. Наприклад, ризик загоряння, нестійкість матеріалів, що використовуються під час їхнього виробництва, а саме кобальту, нікелю і магнію. Однак уже є кілька розробок, які одного разу можуть замінити батареї на основі літію.

Твердотільний акумулятор Solid Power
Фото: Solid Power

Твердотільні акумулятори

Замість того щоб покладатися на рідкий або гелевий електроліт, твердотільні акумулятори використовують твердий електроліт. Ці тверді електроліти зазвичай являють собою кераміку, скло, твердий полімер або виготовляються із сульфітів.

З 2023 року автовиробник BMW тестує твердотільні енергосховища від Solid Power, пише Аuto Week. Однак компанія поки що не зможе виробляти автомобілі з твердотільними акумуляторами до 2030 року. Тим часом, Toyota може випустити електрокари з такими батареями вже у 2026 році. Ба більше, вони вже використовуються в кардіостимуляторах і деяких моделях "розумних" годинників, а незабаром ними можуть оснастити такі пристрої, як смартфони та планшети.

Плюси та мінуси твердотільних акумуляторів

Порівняно з літій-іонними акумуляторами твердотільні більш ефективні, забезпечуючи більшу потужність за того ж розміру акумулятора. У результаті акумулятори для електромобілів можуть стати більш компактними, заряджатися швидше і важити менше, що може збільшити запас ходу. Вважається, що твердотільні акумулятори служать довше — за даними журналу CAR Magazine, за термін служби їх можна перезарядити в сім разів частіше. Вони також вважаються безпечнішими, оскільки матеріал твердого електроліту вогнестійкий, на відміну від літій-іонних акумуляторів, які, як відомо, становлять небезпеку загоряння.

Наразі єдиним недоліком твердотільних акумуляторів є те, наскільки складно масштабувати технологію на ранній стадії для широкого використання, з огляду на тестування та обмежені виробничі можливості. Крім того, потрібен час на проектування і перевірку продуктивності пристроїв, що призводить до затримки випуску для деяких компаній.

Літій-сірчані акумулятори нового покоління від Tesla

Літій-сірчані акумулятори

Ця нова технологія використовує сірку для катода, що набагато екологічніше, ніж нікель і кобальт, які зазвичай містяться в аноді з металевим літієм.

Такі компанії, як Conamix, виробник батарей для електромобілів, працюють над тим, щоб вивести літій-сірчані акумулятори на ринок, прагнучи зробити їх комерційно доступними до 2028 року, згідно з повідомленням ЗМІ CleanTechnica. Є навіть надія, що літій-сірчані сховища енергії можуть використовуватися для живлення літаків і поїздів, пише Electrek.

Плюси та мінуси літій-сірчаних акумуляторів

Літій-сірчані акумулятори вважаються більш ефективними, ніж літій-іонні, що може збільшити запас ходу електрокарів. Крім того, сірка доступна і наявна у великих кількостях, а значить і коштує вона дешевше. І оскільки процес виробництва цих батарей схожий на той, який використовується для літій-іонних аналогів, то для виробництва можна використовувати ті ж самі потужності. Досягнення в галузі літій-сірчаних акумуляторів також призвели до надшвидкої зарядки і зробили їх корисними для підвищення ємності технологій зберігання відновлюваної енергії.

Одним з основних недоліків є корозія, хоча розробляються нові конструкції, щоб її стримати. Ще одним недоліком є те, що ці акумулятори не служать так довго, як літій-іонні.

Як видалення кобальту з акумуляторів може зробити електромобілі дешевшими

Літій-іонні акумулятори без кобальту

Ці акумулятори працюють як літій-іонні, але вони не містять кобальт, який зазвичай використовується для стабілізації катода в аналогах.

Безкобальтові батареї можуть використовуватися в будь-якому пристрої, що працює від літій-іонної, але основну увагу вчені сьогодні приділяють розробці акумуляторів без кобальту для електромобілів. Так, наприклад, компанія Tesla використовує літій-іонні акумулятори без кобальту в деяких моделях електрокарів, повідомляє Electrek. А незабаром вони можуть стати основним продуктом для Lamborghini, оскільки компанія запатентувала нову технологію спільно з MIT, пише The Engineer.

Плюси та мінуси літій-іонних акумуляторів без кобальту

Головна перевага пристроїв полягає в тому, що вони не містять кобальту. Кобальт неймовірно дорогий, і його видобуток пов'язаний із порушеннями прав людини. Відомо, наприклад, що Міністерство енергетики США сподівається припинити використання кобальту в літієвих батареях до 2030 року.

Процес видобутку і вилучення кобальту може бути токсичним і небезпечним, а інша альтернатива кобальту, відома як TAQ, все ще нова і вимагає додаткових тестів і вкладень. З цих причин компанії можуть продовжувати покладатися на кобальт, поки не знайдуть інші варіанти.

Як натрій-іонні акумулятори можуть скласти конкуренцію літієвим

Натрій-іонні акумулятори

Натрій-іонні батареї схожі на літій-іонні, але використовують солону воду як електроліт, повідомляє сайт acs.org. Вважається, що ці акумулятори підходять для зберігання енергії і можуть навіть використовуватися для забезпечення більш швидкого заряджання електромобілів, мобільних пристроїв і для живлення космічної техніки.

Плюси та мінуси натрій-іонних акумуляторів

Незважаючи на низьку щільність енергії, натрій-іонні пристрої здатні зберігати тільки приблизно дві третини кількості енергії, яку може зберігати літій-іонний аналог такого ж розміру. Проте, вони набагато доступніші і дуже безпечні завдяки низькому ризику загоряння. Вони також працюють краще за нижчих температур, ніж літій-іонні акумулятори.

Хоча натрій-іонні батареї в минулому були надто неефективні для електромобілів, дослідники працюють над натрій-іонними з більш швидким часом зарядки.

Як працюють залізо-повітряні батареї

Залізо-повітряні батареї

Згідно з інформацією від медіа Popular Mechanics, залізо-повітряні батареї працюють, окислюючи залізо — використовуючи повітря для перетворення заліза на іржу — для виробництва енергії. Під час процесу зарядки батареї елементи перетворюються на залізо шляхом зворотного окислення.

Плюси і мінуси залізо-повітряних батарей

Ці батареї дуже доступні, враховуючи велику кількість заліза і повітря. Насправді, вони в 10 разів дешевші і служать у 17 разів довше.

Єдиними недоліками є їхній великий розмір і повільний час перезаряджання.

Цинкова батарея здивувала американських учених

Цинкові батареї

Цинкові батареї працюють багато в чому як літій-іонні, в яких іони цинку течуть від анода до катода. Пристрої поділяються на кілька типів: цинк-бромні, цинк-марганцеві, цинк-повітряні та цинк-іонні.

Цинкові аналоги можуть використовуватися для зберігання сонячної енергії через їхню низьку швидкість саморозряду. За даними журналу Powermag, систему зберігання цинк-повітряних батарей встановили у 32-поверховому житловому комплексі в Квінсі, штат Нью-Йорк, у 2022 році. Отримавши кредит у розмірі 400 мільйонів доларів від Міністерства енергетики, стартап Eos Energy прагне поліпшити кліматичні технології та систему електромереж США за допомогою своїх цинкових батарей.

Плюси і мінуси цинкових батарей

Батареї цього виду, як правило, здатні зберігати велику кількість енергії. Крім того, матеріали, що використовуються в їхньому виробництві, доступні за ціною, нетоксичні, знаходяться в достатку пише PV Magazine.

Але дослідники все ще працюють над вирішенням деяких технічних проблем, пов'язаних з цими акумуляторами, а саме, з ризиком короткого замикання. Цинкові батареї також неефективні та дорогі у виробництві, тому необхідні додаткові дослідження, перш ніж їх можна буде використовувати більш широко.

З чого складаються графенові батареї

Графенові батареї

Графенові батареї складаються з катодів, які являють собою гібрид твердотільних матеріалів і графена, що складається з тонкого шару атомів вуглецю, розташованих у стільниковій структурі.

Такі акумулятори розглядаються як серйозний конкурент літій-іонним аналогам і, як очікується, змінять індустрію електромобілів до наступного десятиліття. Гаджети, як-от смартфони та ноутбуки, смарт-годинники та фітнес-браслети, навушники та планшети, також можуть бути оснащені графеновими батареями для підвищення їхньої продуктивності, йдеться в матеріалі Azonano.

Плюси і мінуси графенових батарей

Графенові пристрої набагато більш провідні, ніж їхні літій-іонні аналоги, що призводить до більш швидкого заряджання електроніки та електрокарів, збільшення ємності та продовження терміну служби батарей загалом. Міцна структура графена також робить його надійнішим матеріалом, ніж літій, що знижує ризик вибухів і загорянь.

Єдиним недоліком графенових батарей є їхня вартість. Оскільки компанії ще не знайшли спосіб масового виробництва, ця технологія залишається дорогою і значною мірою недоступною для широкого загалу на даний момент.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Пийте каву правильно — житимете довше: дослідники виявили важливу закономірність
TSN
2026-10-18T21:21:58Z
Стало відомо, де не можна садити фруктові дерева
AgroNews
2026-10-22T16:10:32Z
Звичайний продукт може знизити ризик гіпертонії на 26%: що з'ясували вчені
TSN
2026-10-21T01:51:43Z
Вчені з'ясували, який манікюр робить руки привабливішими: результат дивує
24tv
2026-10-17T13:30:25Z
«Не просто гарантувати, а забезпечити реальну можливість лікуватися»: Терехов представив рішення для підвищення доступності медичної допомоги та ліків для людей
TSN
2026-10-23T11:06:02Z
Компанія Microsoft навчила штучний інтелект ставити діагнози точніше за лікарів
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T09:48:23Z
Який чай корисніший для серця: зелений чи чорний — пояснення експертів
TSN
2026-10-21T15:51:58Z
Денний і нічний крем: чи справді шкірі потрібні два різні засоби
Gazeta UA
2026-10-22T09:33:14Z
Не можете заснути вночі?: 5 незвичних способів проти безсоння
TSN
2026-10-21T16:21:13Z
Розлучився після 25 років шлюбу: легенда "Ліверпуля" заручився із моделлю, молодшою на 16 років
Фокус
2026-10-21T18:33:33Z
Брітні Спірс збентежила фанатів: показала танець у прозорому спідньому
Фокус
2026-10-22T07:36:17Z
"Збираю себе докупи": Ірина Федишин показала перше фото з лікарні після втрати доньки
24tv
2026-10-21T19:21:37Z
Відомий український продюсер захворів на рак: як він дізнався діагноз
Вива
2026-10-21T18:18:08Z
Софія Ротару звернулась російською до покійного чоловіка
Фокус
2026-10-23T12:21:32Z
Наталія Могилевська на "Голосі" зробила відверте зізнання про своїх доньок та як знайшла їх
TSN
2026-10-23T12:21:00Z
"Щастя бути вдома": зірка "Спіймати Кайдаша" Бакланов про колишню дружину та нові стосунки
24tv
2026-10-22T12:09:49Z
Юрій Нікітін розкрив, чому Вєрка Сердючка не перекладає хіти українською мовою
Вива
2026-10-21T20:03:58Z
Прем’єра пригодницького реаліті-шоу Destination X відбудеться 19 листопада на Sweet.tv
Детектор М
2026-10-23T12:07:04Z
Смертельна ДТП у Бабаях: виїзд із другорядної дороги призвів до загибелі двох людей
Мій Харків
2026-10-22T11:43:17Z
У Києві пролунали вибухи
ГЛАВКОМ NET
2026-10-18T20:24:21Z
Підліток влаштував кривавий розстріл у початковій школі: загинули діти — моторошні деталі
TSN
2026-10-16T14:00:48Z
На кордоні перехопили "голуба контрабандиста": він перевозив пігулки в рюкзачку
24tv
2026-10-15T18:15:03Z
РФ посеред дня вдарила по підприємству в обласному центрі: під завалами люди - перші деталі
TSN
2026-10-23T12:21:58Z
У РФ вирують пожежі після оголошення ракетної загрози: прилетіло біля аеродрому
TSN
2026-10-23T12:21:50Z
В Росії розбився винищувач Су-30СМ — перші деталі
TSN
2026-10-21T17:12:04Z
Безпілотник Норвегії впав у Польщі: що відомо
ГЛАВКОМ NET
2026-10-21T21:54:17Z
РФ атакувала підприємство у Чернігові. Загинула людина, є багато постраждалиї
ZN UA
2026-10-23T12:16:05Z
Який птах відповідає вашому місяцю народження та що він символізує
TSN
2026-10-22T09:21:18Z
Погляньте на ці рослини: вони підкажуть ідеальне місце для свердловини
24tv
2026-10-21T19:27:59Z
Простоять усю зиму і не запліснявіють: як правильно сушити гриби
GlavRed
2026-10-22T23:42:49Z
Одна хитрість допоможе зберегти сушені гриби надовго: що покласти в банку
GlavRed
2026-10-21T20:21:40Z
Кавова гуща проти мишей: чи працює цей популярний домашній лайфхак
GlavRed
2026-10-23T12:09:47Z
Секрет хрусткої запеченої картоплі: який інгредієнт потрібно додати
GlavRed
2026-10-23T12:00:43Z
Коли додавати овочі в бульйон: секрет насиченого смаку та прозорості
GlavRed
2026-10-11T16:42:46Z
Більше ніякої вогкості: хитрий трюк для сушіння білизни, про який знають не всі
GlavRed
2026-10-11T20:24:12Z
Ракам – відпустити минуле, Овнам – діяти послідовно: найавторитетніший гороскоп на 14 жовтня 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-10-13T17:57:15Z
Електромобіль як основне авто: що варто продумати до покупки
Топ Жир
2026-10-22T14:00:36Z
Капсулу часу ВАЗ-2109 1988 року з пробігом лише 2000 км продають у Дніпрі
Топ Жир
2026-10-22T17:54:29Z
Ігнорувати не можна: що потрібно зробити восени, щоб підготувати авто до зими
GlavRed
2026-10-21T17:18:42Z
Volkswagen T-Roc отримав подовжену версію для Китаю
AutoGeek
2026-10-23T12:07:51Z
Не лише шини: що варто перевірити у авто до початку холодів
Фокус
2026-10-23T12:06:30Z
Зміни для власників CX-70 і CX-90: великі кросовери Mazda можуть отримати нову гібридну систему
Фокус
2026-10-23T11:51:56Z
Кросовер Skoda Kodiaq отримав потужну плагін-гібридну версію
AutoGeek
2026-10-23T11:18:54Z
Гібридний хетчбек Fiat Pandina відродив марку Autobianchi
AutoGeek
2026-10-23T10:40:05Z
Cadillac випустила Escalade за $239 тисяч: розкішний позашляховик здивував ексклюзивними деталями
Фокус
2026-10-23T09:22:47Z
РФ запустила балістику по Києву, прогриміли вибухи: що відомо
Фокус
2026-10-21T19:45:33Z
Саміт на трьох не потрібен Пекіну: експерт розкрив, чому план Кремля вийти з ізоляції провалився
24tv
2026-10-21T20:21:23Z
"Усі згодні з рішенням": Трамп заговорив про "пекельні санкції" проти РФ після повернення Габбарда до США
TSN
2026-10-22T18:55:53Z
Трамп зателефонував Маску та попросив скасувати обмеження Starlink для України — WSJ
ZN UA
2026-10-22T22:13:00Z
У МКС закликали Єврокомісію відповісти на санкції США проти суду
Европейская правда
2026-10-23T12:12:08Z
У Фінляндії схвалили створення підземного сховища ядерних відходів
Европейская правда
2026-10-23T12:10:26Z
Мерц бачить Чорногорію в ЄС до 2028 року
Европейская правда
2026-10-22T17:52:24Z
У Кремлі після зустрічі Путіна і Віткоффа заявили, що Китай "вже готує" тристоронній саміт з Сі
Европейская правда
2026-10-21T18:24:14Z
Британія розкритикувала Віткоффа за слова про Путіна як "гуманіста"
Gazeta UA
2026-10-23T12:09:53Z
З’їв десерт — і помер: турист помер через фатальну помилку в кафе
TSN
2026-10-21T19:51:48Z
Зимовий час: коли треба перевести стрілки
ZN UA
2026-10-21T22:06:53Z
Сліпий, однорукий і марнославний: як адмірал Нельсон ризикнув життям заради безсмертної слави
24tv
2026-10-21T19:36:43Z
Мобілізація в Україні: коли можуть направити на ВЛК попри відстрочку
Политека
2026-10-21T20:00:10Z
В Україні обмежили доступ до шкільних укриттів: кого не пустять під час тривоги
TSN
2026-10-23T12:21:11Z
Швидкий, дешевий, смертоносний: що відомо про нову російську крилату ракету "Філін"
Фокус
2026-10-23T12:15:37Z
Танки Abrams зможуть запускати дрони-камікадзе: як працює нова система PERCH 2.0
InternetUA
2026-10-23T12:01:44Z
«Університет має стати однією з опор відновлення країни»: яким буде КНУ після перемоги
Политека
2026-10-23T12:01:13Z
У Міноборони спростовують зняття обмежень для Starlink
iPress
2026-10-23T11:34:54Z
На Волині ветеран запустив виробництво крафтової олії із власного врожаю
AgroNews
2026-10-23T12:10:00Z
Після атак РФ на енергетику в низці областей діють відключення: графіки на 23 жовтня оновлені
Фокус
2026-10-23T12:06:59Z
Екстрені відключення скасовано: Київщина повертається до графіків
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T12:00:28Z
У всіх аеропортах Москви введено обмеження на польоти
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:36:42Z
Фінансування житла для ветеранів зросте на 1,2 млрд грн у 2027 році
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:36:36Z
Перший танкер із російським дизелем попрямував до США
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:34:48Z
Світові ціни на мідь обвалилися - яка причина
Gazeta UA
2026-10-23T11:28:41Z
Українські агрохолдинги втратили п’яту частину вартості акцій за день
AgroNews
2026-10-23T11:11:52Z
На Сицилії рибалки продовжать страйки попри оголошену урядом допомогу
Европейская правда
2026-10-23T11:04:45Z
Київ під ударом балістики, лунають вибухи: перші деталі
TSN
2026-10-21T19:51:52Z
Дрова можуть зіпсуватися навіть у дровітні: скільки років їх можна зберігати
GlavRed
2026-10-22T01:24:28Z
Київ здригнувся від вибухів: що відомо про нічну балістичну атаку
Фокус
2026-10-21T23:46:18Z
Знову атака балістики серед ночі: у Києві пролунала серія вибухів
24tv
2026-10-21T23:12:59Z
Україна повернула з Росії сімох цивільних
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T12:21:42Z
Овнам – контролювати імпульси, Скорпіонам – перевіряти деталі: найавторитетніший гороскоп на 24 жовтня 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T12:03:26Z
«В Європі дивуються». Кличко похвалився тим, як він озеленив Київ
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T12:00:15Z
До України із російського полону повернулися 270 військових
ZN UA
2026-10-23T11:58:38Z
Україна повернула з російського полону 270 захисників
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:54:17Z
Відома блогерка показала не те фото: її виправдання насмішило ще більше
Фокус
2026-10-23T11:12:47Z
Як зарядити телефон, коли немає світла: експерти розповіли про п'ять альтернативних способів
Политека
2026-10-21T19:21:26Z
Роздаєте інтернет зі смартфона: три недоліки цієї функції, про які варто знати
InternetUA
2026-10-23T12:17:57Z
Телевізори Samsung стежать за своїми користувачами: що виявили дослідники
InternetUA
2026-10-23T11:46:07Z
Вихід із залежності від Starlink: що пропонують Україні ICEYE та Nokia
Фокус
2026-10-23T11:43:54Z
Новий Android-смартфон з хорошою камерою: Huawei підтвердила вихід Pura 90 Plus
Фокус
2026-10-23T11:43:34Z
Ознаки несправності. Чому вибухають зарядні станції та як цього уникнути
InternetUA
2026-10-23T11:16:50Z
Як звільнити пам'ять телефону без видалення файлів: інструкція для iPhone та Android
InternetUA
2026-10-23T11:01:22Z
Нова магнітна буря охопить Землю наприкінці жовтня: коли почнеться шторм G1
GlavRed
2026-10-23T10:51:25Z
Азійська конфедерація футболу підтримала Інфантіно на виборах президента ФІФА
Football.ua
2026-10-23T12:20:52Z
ПСЖ готує пропозицію в 50 млн євро за хавбека Баєра
Football.ua
2026-10-23T11:52:25Z
Легендарний Роналдо похизувався своїми навичками гри в теніс
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:51:05Z
«Ніко-Баскет» підписав контракт з американським захисником
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T11:36:12Z
Петряка винесли з поля на ношах після зіткнення у матчі Динамо – Кудрівка
Football.ua
2026-10-23T11:25:34Z
Відомий український футболіст отримав жахливу травму голови в матчі проти "Динамо" в УПЛ
ZN UA
2026-10-23T11:11:34Z
Пас може перейти з Комо до Барселони
Football.ua
2026-10-23T10:55:45Z
У бою знищив близько 20 ворогів. ЗМІ розповіли про бойовий шлях полеглого футболіста Максимюка
ГЛАВКОМ NET
2026-10-23T10:48:38Z
Озіл закликав ФІФА скасувати санкції проти Росії
Football.ua
2026-10-23T10:22:05Z