Компании NEC и Sony разрабатывают топливные элементы, преобразующие спирт в электричество. Это может вдохнуть в мобильные устройства новую жизнь.
Принципиально новая технология батарей обещает мобильным устройствам гораздо больше энергии. Топливные элементы NEC и Sony преобразуют непосредственно в электроэнергию метанол (древесный спирт) и могут обеспечить во много раз большую емкость, чем литийионные батареи.
Физические основы этой технологии известны давно, но, обратившись к нанотехнологиям, компании преодолели некоторые препятствия, мешавшие превратить топливные элементы в товар широкого потребления. Главное новшество заключается в использовании недавно открытых форм углерода, называемых фуллеренами, в которых атомы образуют геометрическую решетку, способную принимать разные формы.
NEC разработала свою конструкцию совместно с Japan Science and Technology Corporation и Институтом исследований и инноваций. В ней применяются «нанорожки» — фуллереновые листы, скатанные в микроскопические конусы. В качестве катализаторов электромеханической реакции расщепления метанола используются встроенные в решетку атомы платины. По словам представителей NEC, такие элементы примерно на 20% эффективнее существующих топливных элементов и способны обеспечить в десятки раз больше энергии на единицу веса по сравнению с литийионными батареями при сопоставимой цене. Компания считает, что они могут в течение многих недель без подзарядки обеспечивать работу мобильных телефонов и лаптопов, и предполагает начать их производство в период с 2003 по 2005 год, когда устройства нового поколения потребуют больше энергии.
Sony пока не сообщает, когда она планирует довести до коммерческого использования свою технологию, основанную на подобной сложной углеродной структуре. В отличие от прежних конструкций, действовавших при высоких температурах, электродам, использующим фуллерены, по словам представителей компании, достаточно тех температур, которые присутствуют в персональных портативных устройствах. Кроме того, они обеспечивают гораздо меньшее время включения: если другим топливным элементам, чтобы начать генерировать энергию, требуется несколько секунд, то технология фуллеренов сокращает это время до одной-двух секунд.
Обеим компаниям еще предстоит разработать средства практического использования новых элементов, такие как механизм подзарядки: в отличие от существующих батарей, их надо пополнять свежим метанолом. Зато технология обещает полную безопасность для окружающей среды: продуктами работы элементов являются только электроэнергия, вода и углекислый газ, а метанол, как большинство одноатомных спиртов, чрезвычайно прост в производстве. |