Насколько позволяют об этом судить исследования, в мире не зафиксировано ни одного случая со сроком службы аккумулятора до 100 лет.
Даже за относительно небольшой 30-летний период существования литиевых элементов питания таких примеров не замечено.
В 2021-м году крупные инвестиционные проекты и разработки в области увеличения срока службы элемента питания пока ещё не достигли перспектив коммерческой реализации. Среди них, однако, есть ряд прототипируемых (а иногда и применяемых в промышленности) технологий аккумуляторных батарей, которые теоретически могли бы прослужить 100 лет от момента производства.
Разве что этого никто ещё не проверял. Давайте посмотрим на эти примеры.
Аккумуляторы с самым долгим сроком службы
Вряд ли кому-нибудь удастся превзойти «долгожительство» древнего артефакта багдадской батарейки. Она представляет собой сосуд (вазу) высотой 13-14 сантиметров, способный производить ток с напряжением от 0,8 до 2 В. Существует багдадская батарейка уже несколько тысяч лет, сохраняя свои электрические возможности до сих пор.
И хотя не угасают споры о том, являлась ли древняя ваза аккумулятором в прошлом (доказательств её использования для получения тока нет), мы можем посмотреть на её современных преемников, которые можно использовать в наше время (правда, следует помнить, что это всё ещё реликтовые продукты).
Мы отслеживаем ситуацию на рынке аккумуляторов и будем пополнять этот материал новыми технологиями в будущем — не забудьте добавить в избранное.
1. Алмазные батареи
Так назвали прототип батареи Бристольского университета Кабота в 2016-м году. Использует радиактивность отработанных графитовых блоков.
Алмазные батареи могут отдавать ток с напряжением 2В предположительно в течение примерно 5000 лет.
«Мы получаем искусственный алмаз, который в условиях воздействия источника радиации позволяет получить ток», — утверждают учёные. Существующий прототип использует никель-63 для радиактивного излучения. В коммерческом варианте предполагается изотоп углерод-14 из графитовых блоков (обычно утилизируется с атомных электростанций).
Другими словами, из опасного мусора учёные планируют производить вечные батарейки. Правда, предложить пока их могут лишь в виде прототипа.
2. Железо-никелевые аккумуляторы
Считается, что железоникелевые аккумуляторы (NiFe) имеют срок службы минимум 30 лет, а при определённых условиях даже больше 50 лет.
NiFe-аккумуляторы устойчивы к неправильному использованию (перезарядке, чрезмерной разрядке и короткому замыканию) и служат десятки лет.
Вряд ли кто-то будет использовать их так долго. Например, в железнодорожном транспорте NiFe-элементы применяются повсеместно (например, в лондонском метро), но заменяются примерно каждые 10 лет согласно требованиям обслуживающих депо. Предполагается, что в скором будущем они станут намного популярнее свинцово-кислотных АКБ.
3. Литий-титанатные аккумуляторы
Производители и разработчики обещают до 25 000 циклов заряда-разряда для литиево-титанантной батареи прежде, чем её ёмкость уменьшится до 80%. Например, у таких аккумуляторов Toshiba зарегламентированный ресурс составляет 25 лет. Теоретически, если вы будете делать полный цикл каждые два дня, то устройство прослужит до 50 лет.
Литий-титанатные батареи безопаснее литий-ионных и применяются сейчас автоконцернами Mitsubishi, Honda, и ещё в медицинской сфере.
Этот тип аккумуляторов использует пентатитанат лития в качестве анода. Ему не требуется графит, который сегодня продвигается альтернативными проектами. Площадь поверхности анода увеличивается тем самым и позволяет сократить время зарядки, нарастить плотность тока (до 177 Вт•ч/л).
Рабочее напряжение 2,4 В (пограничные значения 1,8 .. 2,8 В) не позволяет использовать литий-титанатные аккумуляторы в мобильных устройствах, где литий-ионные батареи обеспечивают 3,7 В.
