Чтобы полностью зарядить средний смартфон, обычно требуется около двух часов, однако уже сейчас предпринимаются попытки создать новый тип батареи, которая могла бы заряжаться за более короткое время. Исследователи Университета Дрекселя пошли еще дальше — их новая разработка обещает сократить время зарядки до миллисекунд. Подобная сверхбыстрая зарядка станет возможной благодаря новому наноматериалу под названием MXene. Это двумерный материал, гидрогель с открытыми макропорами, слой которого помещен между слоями оксида металла, обычно хорошего проводника — меди или алюминия, что позволяет ионам очень быстро перемещаться по структуре.
«Результаты нашего исследования полностью опровергают общепринятые догмы, что химический заряд устройства, используемый в аккумуляторных батареях всегда намного медленнее, чем физическая память, используемая в электрических двухслойных конденсаторах, также известных как суперконденсаторы. Мы можем зарядить электроды MXene за десятки миллисекунд. Это возможно благодаря очень высокой электронной проводимости материала. Это открывает возможность для разработки сверхбыстрых накопителей энергии, которые можно зарядить в течение нескольких секунд, но при этом их емкость будет значительно выше, чем у обычных суперконденсаторов», — сказал ведущий автор исследования Юрий Гогоци.
Работа над материалом велась с 2011 г., однако ранее он применялся в иных областях — для фильтрации воды и экранирования электромагнитного излучения. На данный момент команда ученых работает над возможностью применения MXene в бытовой технике и различных гаджетах. Стоит отметить, что хотя время подзарядки батарей на базе MXene выглядит многообещающе, пока неясно, можно ли будет создать из такого материала батарею для электромобиля, поскольку пока что все испытания проводились на очень маленьких аккумуляторах.
