Аккумуляторы являются наиболее слабым местом современной автомобильной промышленности. Знаменитый Tesla Roadster обладает батареей, которую можно перезарядить всего 400 раз. С учетом того, что пробег от одной зарядки достигает 245 миль, мы получаем 98 тысяч миль в общей сложности. На первый взгляд много, но для рынка подержанных машин это расстояние, после которого жизнь автомобиля только начинается. Более скромный Chevi Volt способен перезарядиться 2500 раз, но из-за меньшего запаса автономного хода на выходе получаются те же 100 тысяч миль.
Решить проблему поможет переход от литий-ионных к калий-ионным элементам питания. Подобные батареи созданы в Стенфордском университете. Срок службы таких аккумуляторов составляет 40 тысяч циклов зарядки при сохранении 80% емкости.
Современные ионные элементы питания деградируют по двум причинам. В них может высыхать электролит или разрушаться катод под действием потока электронов.
Секрет новых батарей в катоде. В него включены наночастички медно-углеродно-азотно-железистых соединений — Cu4[Fe(CN)6]3]. Благодаря органо-металлическому составу он меньше подвержен эрозии, что и обеспечивает больший срок службы.
Калий-ионные батареи фигурируют в исследованиях уже больше 10 лет. Однако в предыдущих работах при производстве катодов предполагалось использовать платину, что значительно увеличивает стоимость изделия. Теперь ученым удалось избавиться от дорогостоящего метала.
