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 погляду 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 за повної зарядки 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.

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 батареї. 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 проєктування і перевірку продуктивності пристроїв, що призводить до затримки випуску для деяких компаній.

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 із 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.

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 батареї, 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.

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

Попри 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 акумуляторами 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, є 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, смартгодинники 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
Диабет и группа крови: исследователи обнаружили неожиданную связь
TSN
2026-10-21T17:33:37Z
Не спешите включать батареи: эксперт предупредила о скрытых проблемах
TSN
2026-10-21T14:36:32Z
Большая афера со сном: ученые разоблачили главную ложь об осеннем переводе часов
TSN
2026-10-22T12:21:40Z
ТОП-9 продуктов, которые убивают сердце: один из них есть в каждом холодильнике
Comments UA
2026-10-22T20:09:19Z
Рак у детей может маскироваться под обычные болезни: какие симптомы нельзя игнорировать
TSN
2026-10-23T13:06:51Z
Оторванная трахея и почти оторванный пищевод: как хирурги Охматдета вернули к жизни парня, врезавшегося в антидроновый трос
Новости Украины
2026-10-23T12:45:33Z
Почему утром появляются отеки на лице: от бытовых привычек до гормональных и системных сбоев
TSN
2026-10-23T09:06:55Z
Какой полезный завтрак можно есть каждый день: диетологи назвали беспроигрышный вариант
UAToday
2026-10-12T09:03:59Z
Украинцам могут удвоить стаж для пенсии: какие условия следует выполнить
Знай
2026-10-15T09:21:40Z
Дмитрий Гордон на редком фото показал, как выглядят его родители
TSN
2026-10-22T11:09:54Z
Похудел и поседел: Иво Бобул удивил изменениями до неузнаваемости
Фокус
2026-10-22T13:22:11Z
TAYANNA изнутри показала арендованную квартиру, где сейчас живет с 13-летним сыном
TSN
2026-10-22T15:06:09Z
Шорты и хвост: худющую Пугачеву засняли на улице с Галкиным
GlavRed
2026-10-12T09:57:06Z
В кожаном тренче поверх белья: Анастасия Цимбалару устроила дерзкую фотосессию
Gazeta UA
2026-10-23T13:54:51Z
Во Львове скончался народный артист Украины Федор Стригун
Комсомольская правда
2026-10-23T13:00:39Z
Фитнес-модель Хоуп Билл посветила идеальной фигурой в бикини: фото
Gazeta UA
2026-10-23T01:06:08Z
Новый роман Дженнифер Лопес вызывает беспокойство, — СМИ
Фокус
2026-10-22T13:12:58Z
Аукцион во Франции побил все рекорды: чем примечательна картина Моне за 50 миллионов евро
Фокус
2026-10-23T01:46:51Z
Отмечал день рождения дочери и изнасиловал ребёнка: в Одесской области задержали 32-летнего мужчину
TSN
2026-10-21T17:24:43Z
В Подмосковье атакован "75 Арсенал": что известно о предприятии Минобороны РФ
Фокус
2026-10-22T05:31:21Z
Мужчину арестовали после разговора с искусственным интеллектом: что он рассказал чату
TSN
2026-10-22T22:33:48Z
РФ ударила по образовательной инфраструктуре Украины - повреждены университеты в Киеве, Кременчуге и Умани
Комсомольская правда
2026-10-21T11:40:58Z
Москву атакуют дроны, закрыты все аэропорты: детали
Comments UA
2026-10-23T13:57:26Z
Мощное землетрясение на Тибете: 18 жертв, разрушенные дома, Китай отправил спасателей
Новости Украины
2026-10-23T13:48:50Z
Мощное землетрясение всколыхнуло Китай: десятки погибших и пострадавших в Тибете
TSN
2026-10-23T00:37:21Z
«Увидел сзади кровавый след»: энергетик потряс всех рассказом о нападении РФ на ТЭС
TSN
2026-10-21T10:43:56Z
На западе Украины жителей села призывают покинуть свои дома — что произошло
TSN
2026-10-18T07:06:25Z
Удача уже близко: эти четыре знака Зодиака с сегодняшнего дня ждут незабываемые изменения в жизни
Comments UA
2026-10-23T07:00:17Z
Как почистить орехи без молотка за 5 минут
AgroNews
2026-10-20T19:21:53Z
Что звёзды приготовили на 24 октября: полный гороскоп для всех знаков зодиака
Новости Украины
2026-10-23T13:12:53Z
В чем ваша суперсила: астролог раскрыл тайные способности каждого знака зодиака
Gazeta UA
2026-10-22T03:03:59Z
Каким был Египет 1921 года - старинные фото древних памятников
Gazeta UA
2026-10-23T12:09:33Z
Для въезда в Польшу может потребоваться 1 000 злотых: что хотят изменить на границе
Знай
2026-10-23T11:21:19Z
Гороскоп на сегодня, 23 октября: кому звезды подскажут верный шаг, а кому придется пересмотреть планы
Знай
2026-10-23T04:00:28Z
Пятница, 23 октября: гороскоп для всех знаков зодиака
Новости Украины
2026-10-22T15:57:27Z
Не мусор, а сокровище: зачем всё больше людей собирают луковую шелуху в банки
GlavRed
2026-10-16T01:54:03Z
Черная точка в кругу: что это за дорожный знак и почему он сбивает с толку всех водителей
TSN
2026-10-18T14:06:09Z
Одна кнопка в авто усиливает запотевание окон: что не стоит делать в дождь
GlavRed
2026-10-19T14:36:45Z
Забронированный номер не выдадут: водителей предупредили об ошибке с типом транспорта
Знай
2026-10-22T17:36:41Z
Porsche отказалась от электрического суперкара: причина удивит даже фанатов бренда
Фокус
2026-10-20T10:07:40Z
Jeep раскрыл цены на обновленный Cherokee
Фокус
2026-10-23T12:06:59Z
Honda готовит конкурента на базе Mitsubishi: новый пикап появится в 2028 году
Фокус
2026-10-23T11:43:36Z
Почему гибрид может разочаровать: пять недостатков, о которых в автосалоне умалчивают
Фокус
2026-10-12T14:03:01Z
Конкурент Ford Puma: чем удивит новый Hyundai Bayon
Фокус
2026-10-13T07:27:09Z
Skoda представила обновленный Kodiaq: топовая комплектация и больше мощности
Фокус
2026-10-23T11:30:36Z
В Раде ошеломили: как одна фраза Зеленского остановила мирные переговоры
Comments UA
2026-10-22T22:21:04Z
Только после этого у Путина исчезнет желание воевать: эксперт ошарашил категорическим ультиматумом
Comments UA
2026-10-21T09:12:44Z
Путин превратит перемирие в самый большой ад для украинцев: куда жестко ударит диктатор
Comments UA
2026-10-23T13:15:37Z
Три часа тет-а-тет с Путиным: что Уиткофф привез в Кремль и чем всё закончилось
GlavRed
2026-10-21T16:18:08Z
Москва под атакой дронов: все аэропорты закрыты, в "Москва-Сити" эвакуация
GlavRed
2026-10-23T13:55:36Z
Трамп окончательно признает Путина убийцей украинцев: какой триггер выведет из себя президента США
Comments UA
2026-10-23T13:48:01Z
Зеленского могут заменить: какой сценарий США готовят для Украины
Comments UA
2026-10-22T16:33:50Z
Скандал в Вашингтоне: Трамп соврал о единогласной поддержке его дружбы с Путиным. ВИДЕО
Новости Украины
2026-10-22T16:33:55Z
Путин сделает пятый зимний сезон для Украины катастрофой: на Западе шокировали последствия
Comments UA
2026-10-21T13:45:53Z
Пенсию приостановят с 2027: украинцам дали время до 31 декабря
Знай
2026-10-22T18:33:26Z
РФ собрала 40 тысяч войск у границы и готовит штурмы: какая область Украины под угрозой
Comments UA
2026-10-23T08:42:05Z
23 октября – какой сегодня церковный праздник, что сегодня нельзя делать, приметы и традиции этого дня
Комсомольская правда
2026-10-23T02:34:37Z
Перевод часов 25 октября: украинцы получат лишний час, но есть нюанс с "зимним временем"
Знай
2026-10-23T10:21:35Z
В Австрии умер "самый опасный непойманный преступник в мире"
Фокус
2026-10-23T13:28:33Z
ТЦК отменил студенту отсрочку и сразу мобилизовал: что решил суд
TSN
2026-10-23T13:21:30Z
Елена-Кристина Лебедь и Павел Розенко восемь лет вместе: как тайно обручились и почему не женятся
TSN
2026-10-23T04:51:00Z
107-летняя бабушка раскрыла секрет долголетия: каждый день она ест одинаковое блюдо
TSN
2026-10-21T15:06:55Z
Соломия Витвицкая эмоционально отреагировала на вражеские "прилеты" в Киеве: "Все разрушено вдребезги"
TSN
2026-10-22T13:21:58Z
Газ перекроют прямо в квартире: за какие нарушения отключают даже без долгов
Знай
2026-10-23T02:37:01Z
Налог на денежные переводы от родственников: кому и в каких случаях придется платить
TSN
2026-10-23T05:06:06Z
Тарифы на газ с 1 ноября: что изменится в счетах украинцев и к чему следует подготовиться
TSN
2026-10-22T06:45:18Z
Свет будут отключать в пятницу с 6 утра до полуночи: Укренерго ввело графики на 1–2 очереди
Знай
2026-10-23T01:51:50Z
"Доллар по 150 и это без паники": Коломойский дал шокирующий прогноз по войне
Comments UA
2026-10-23T13:51:23Z
Форум TAX & BUSINESS TALKS - 2026 A2B FORUM: как бизнесу оградить себя от налоговых рисков
Comments UA
2026-10-23T13:27:36Z
Россия больше не сможет бить дронами: Украина готовит сильный ход на границах с ЕС—FT
TSN
2026-10-23T10:21:32Z
Ощадбанк может заблокировать пенсионные счета: восемь операций вызовут подозрение банка
Знай
2026-10-22T17:12:34Z
Пашни вместо домов, заводов или торговых центров: почему Госгеокадастр не смог назвать масштабы изменений
Comments UA
2026-10-21T14:36:44Z
"Взрывы прямо над нами": Григорий Решетник с тремя сыновьями попал под российский обстрел
TSN
2026-10-23T13:21:35Z
Россия теряет захваченные территории: в США оценили последствия украинского контрнаступления
Comments UA
2026-10-23T05:42:19Z
Возвращение «погибших» в Еленовке: Зеленский заявил о спасении сотен украинских воинов
Comments UA
2026-10-23T12:15:46Z
Под чешским городом лежит золотой клад на миллиарды: почему местные власти выступили против его добычи
Comments UA
2026-10-21T18:15:10Z
Землю под кладбище в Черновцах оценили в 11 млн за участок: захоронения переносят за 10 км
Знай
2026-10-23T13:52:38Z
300 млн грн на бесплатное утепление домов: в Днепре модернизируют 23 многоэтажки
Знай
2026-10-23T13:52:01Z
Последний шанс для "Киевгорстроя": почему миллиарды из бюджета могут не спасти квартиры в долгостроях
TSN
2026-10-23T05:06:58Z
Ноябрь принесет большие деньги тем, кто родился в эти даты: проверьте свой день рождения
Gazeta UA
2026-10-20T03:03:02Z
"Атеш" заявляет, что командование РФ отправляет раненых в штурмы под Добропольем
Gazeta UA
2026-10-23T05:24:31Z
Скорпионы, Тельцы, Львы и Водолеи выйдут из чёрной полосы: Плутон возобновил прямое движение
Знай
2026-10-22T12:06:03Z
Риски космического масштаба: как Илон Маск уничтожил доверие мировых гигантов и рискует потерять клиентов
Новости Украины
2026-10-22T21:03:19Z
В первой телевизионной рекламе Grand Theft Auto VI не нашлось места для упоминания Xbox Series X|S
GameMag
2026-10-21T18:33:15Z
Monobank интегрировал ChatGPT и Claude в monoмаркет: покупки теперь текстовыми командами
Знай
2026-10-23T04:57:40Z
В Лондоне разгадали загадку древнего захоронения: археологи рассказали, кто в римском саркофаге
Comments UA
2026-10-23T13:54:57Z
Над Атлантическим океаном заметили НЛО: объекты летели с гиперзвуковой скоростью
Фокус
2026-10-23T11:36:57Z
Вторая Земля с двумя солнцами: ученые обнаружили неожиданную возможность в соседней звездной системе
Comments UA
2026-10-17T14:12:17Z
Крик обладает скрытой суперсилой: ученые выяснили, почему его невозможно игнорировать
Comments UA
2026-10-19T20:15:11Z
ТЦК насильно отбирают телефон: 4 шага, которые помогут себя защитить
Знай
2026-10-14T05:15:29Z
Элина Свитолина "кинула" Монфиса по телефону — СМИ
TSN
2026-10-21T21:27:42Z
"Унизил Америку так, как никто за 80 лет": легенда НХЛ разнес посланника Трампа через Путина
Comments UA
2026-10-22T09:12:58Z
Развод Элины Светолиной: почему ушла от старшего на 8 лет теннисиста и как будут воспитывать дочь
TSN
2026-10-20T04:54:42Z
Элина Свитолина объявила о разводе: невозможно вернуться к себе в браке
MY.UA
2026-10-19T07:39:20Z
«Никудышный человек, полный позор»: Трамп раскритиковал Леброна Джеймса за поведение во время гимна США
Новости Украины
2026-10-23T13:36:58Z
Полісся розгромило Оболонь
Football.ua
2026-10-23T12:50:04Z
Развод Элины Свитолиной: Гаэль Монфис досрочно ушел из большого тенниса
Фокус
2026-10-20T06:45:34Z
Конец истории любви Элины Свитолиной и Гаэля Монфиса: Брак заканчивается, семья — нет
Комсомольская правда
2026-10-19T15:31:05Z
"Полесье" вдесятером разгромило "Динамо" 3:1: хет-трик Краснопира назвали рекордом УПЛ
Знай
2026-10-20T00:30:47Z