Химические источники энергии, к которым относятся обычные батарейки и аккумуляторные батареи, по определению предназначены для преобразования химической энергии в электрическую. Однако, после того, как заряд таких батарей полностью исчерпан, их можно или выбросить, или вставить в зарядное устройство, которое наполнит аккумулятор энергией снова. Это достаточно простая процедура, которую делает каждый из нас практически каждый день, однако, она может превратиться в достаточную проблему при совпадении некоторых условий.
Исследователи из института IISER (Indian Institute of Science Education and Research), Пуна, Индия, нашли способ, благодаря которому шаг зарядки аккумуляторной батареи теряет свою актуальность. Созданная ими аккумуляторная батарея восстанавливает свой потенциал под воздействием света. В данном случае мы не говорим об обычной аккумуляторной батарее, совмещенной с некоим фотогальваническим элементом, эта батарея является действительной “фото-батареей”, а роль фотогальванического элемента, способного поглощать даже рассеянный свет, выполняет анод батареи, изготовленный из нитрида титана.
Находясь в условиях искусственного освещения, батарея демонстрирует емкость 77.8 мА/ч/г. Такой емкости вполне достаточно для того, чтобы привести в действие небольшой вентилятор или заставить светиться светодиод на полной яркости в течение 30 секунд. И если затем батарею оставить в покое на свету еще на 30 секунд, она полностью восстановит свой электрический заряд.
Пройдя через 100 циклов заряда-разрядки, батарея сохранила 70 процентов от своей первоначальной емкости, что в случае первого опытного образца является превосходным результатом. А при некоторых изменениях конструкции и состава электродов долговечность такой батареи может быть увеличена буквально в несколько раз.
Кроме своей удивительной способности самозаряжаться под воздействием света, материал анода этой батареи не расходуется при протекающих внутри батареи электрохимических реакций. Это, в свою очередь, избавит такие батареи от структурных деформаций, от дополнительной потери емкости, от проблем безопасности эксплуатации, с которыми сталкиваются даже самые современные литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторные батареи.
Согласно информации, опубликованной в пресс-релизе американского Химического Общества, эта батарея “является многообещающим первым шагом к новой жизнеспособной и безопасной технологии превращения солнечной энергии в электрическую”. Однако, все это работает пока на уровне лабораторной установки и до того момента, когда в вашем смартфоне может появиться подобная самозаряжающаяся батарея, пройдет еще достаточно долгий промежуток времени.