Быстрая зарядка – зло! Всё что вы хотели знать об аккумуляторах, но боялись спросить

Действительно интересные и познавательные материалы о технологиях на ютубе встречаются не так часто. На днях на канале PRO Hi-Tech вышло видео о существующих и ещё только разрабатываемых аккумуляторах. И это, наверное, единственное видео за последние пару-тройку лет, где наконец толково рассказано про Li-ion и полимеры, что влияет на срок службы и количество циклов заряда, а не очередной пустой трёп про "аккумуляторы будущего". Во всяком случае, я точно не пожалел о потраченном времени.

На вопросы канала PRO Hi-Tech отвечает старший научный сотрудник кафедры электрохимии МГУ Олег Дрожжин. В общем, всем интересующимся темой аккумуляторов, настоятельно рекомендую к просмотру, а тут в кратце опишу основные моменты.

Итак, все вы знаете, что в современной электронике сейчас поголовно используются литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы и их предельная энергоёмкость пока не достигнута, но уже превышает 200 Вт*ч/кг. И в этом направлении ведут разработки сотни компаний. К сожалению в теме Li-ion аккумуляторов мы отстали от мировых лидеров на несколько лет и заскочить в этот вагон уже не получится.

Во всех аккумуляторах используется электролит и он бывает в двух вариантах — классический жидкий электролит и пористый сепаратор, пропитанный данным электролитом (полимер). Последний вариант считается более безопасным и у него меньше вероятность возгорания. Есть ещё полимеры, которые не впитывают жидкий электролит, а сами по себе проводят литий. Это ещё лучше для безопасности и на их основе планируется выпуск твердотельных аккумуляторов.

Но у всех полимеров есть одна существенная проблема — проводимость у них ниже чем у жидкости, особенно при температурах ниже нуля градусов, что накладывает существенные ограничения на их использование. Производство таких аккумуляторов сейчас сокращается и снова возвращаются к Li-ion. То что сейчас на аккумуляторах пишут Li-pol, скорее означает что они в полимерном корпусе, а не используют полимерный электролит.

Я не вижу смысла в подробном пересказе о использовании графита в аккумуляторах, лучше посмотрите видео. Там довольно доходчиво рассказали почему до сих пор у нас не появились батареи большой ёмкости (в 5-8 раз больше чем сейчас используются в смартфонах и ноутбуках), хотя это уже сейчас возможно сделать и почему не стоит заряжать телефон при минусовой температуре.

Ну и напоследок оставил самый интересный вопрос, вызывающий наибольшие споры в интернете, и вот какой ответ на него был получен:

Насколько быстро деградируют современные аккумуляторы в телефонах при быстрой зарядке?

— Если есть альтернатива, лучше заряжать его медленно. Проблема быстрой зарядки в том, что возникает перенапряжение, при котором потенциал катода повышается, а потенциал анода понижается. И если катоду ещё есть куда расти, то с анодом не всё так гладко (тут уже для меня было не шибко понятно, так ака я не химик). Смысл в том, что использование быстрой зарядки напрямую влияет на количество циклов перезарядки аккумулятора, разумеется не в лучшую сторону.

К сожалению ещё один вопрос, о том нужно ли вынимать аккумуляторную батарею из ноутбука при работе от сети и вызвавший бурю обсуждений в комментариях, не прозвучал. Собственно, вот и само видео: