![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/575/97b/a8c/57597ba8ca63c6974f29596df50e4f74.jpg)
Источник.
На Хабре почти каждый месяц публикуют материалы о новых типах аккумуляторов. Но большинство разработок так и остаются новостями — 99% новинок не становятся реальными технологиями. Часто проблема в том, что это лишь научные изыскания, где главное для автора — само изобретение и статья в авторитетном журнале.
Возможно, сейчас ситуация иная. На днях TDK Corporation объявила новое слово в технологии твердотельных аккумуляторов. Уже 19 лет японский производитель электронных компонентов поставляет литий-ионные аккумуляторы для Apple, а также сотрудничает с другими крупными клиентами, например с корпорацией Samsung. Возможно, именно TDK удастся что-то изменить на рынке накопителей энергии. Подробнее — под катом.
Основные подробности о новинке
Речь идет о новом материале для твердотельных аккумуляторов, разработанном TDK. Он позволяет значительно повысить производительность таких устройств, как беспроводные наушники, слуховые аппараты и смарт-часы. В TDK утверждают, что новый материал обеспечивает плотность энергии 1000 Втч/л — примерно в 100 раз больше, чем у всех прочих моделей твердотельных батарей.
Производитель отмечает, что технология может быть использована в устройствах, которые непосредственно контактируют с телом человека. Новые аккумуляторы будут производиться из керамического материала. Электролит — твердое вещество на основе оксидов, тогда как аноды создаются из литиевого сплава. Эти компоненты обеспечивают высокую безопасность и эффективность. Твердый электролит предотвращает утечки и коррозию, а литиевый сплав увеличивает плотность энергии.
Преимущества аккумуляторов от TDK
- По словам компании оксидные твердые электролиты делают аккумуляторы «чрезвычайно безопасными». Материалы устойчивы к перегреву и утечкам.
- Оксидные электролиты более стабильны и не подвержены разложению.
- Благодаря меньшему размеру, аккумуляторы могут быть использованы в компактных устройствах. Например в беспроводных наушниках, слуховых аппаратах и смарт-часах. Иными словами — в любых устройствах, где каждый миллиметр пространства на счету.
- Увеличенная емкость обеспечивает более продолжительное время работы устройства без частой подзарядки.
TDK Corporation планирует начать производство новых твердотельных батарей под брендом CeraCharge. Процесс производства будет включать разработку конструкции аккумуляторов и пакетов, а также улучшение емкости батарей с использованием многослойной ламинации.
К сожалению, точные сроки начала производства и продаж пока не объявили официально. Но речь идет уже о готовой технологии, которую компания собирается внедрить в реальный производственный цикл.
![](https://habrastorage.org/webt/zj/k4/6h/zjk46h9tfezvth4lctrpy0djsaq.png)
Безопасность превыше всего
Устройства с аккумулятором от TDK будут максимально безопасными для использования благодаря оксидному твердому электролиту. Они не содержат жидких компонентов, которые могут протекать или испаряться. Риски возгораний минимальны, в отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов с жидким электролитом. Последние не так уж и редко воспламеняются, к тому же тушить их крайне сложно. А вот твердые оксидные электролиты еще и более устойчивы к высоким температурам.
![](https://habrastorage.org/webt/v4/uw/ok/v4uwokwnzxopcc3xn9bbazj6mfq.jpeg)
Источник.
Кроме того, в твердотельных аккумуляторах с оксидными электролитами значительно снижен риск образования дендритов — игольчатых наростов лития, которые тоже могут привести к короткому замыканию и возгоранию. В традиционных литий-ионных аккумуляторах дендриты могут пробивать сепараторы и представлять опасность для человека.
Цель TDK — использовать новую технологию для замены существующих батареек-таблеток, обеспечивающих питание портативных устройств. Более того, новые аккумуляторы уже соответствуют регламентам ЕС, требующим замены первичных батарей на перезаряжаемые. Это способствует снижению воздействия на окружающую среду.
Не только TDK
Есть и другие разработки. Профессор Соджин Парк из Корейского института науки и технологий (KAIST) и его команда провели исследования, результаты которых были опубликованы 15 февраля 2024 года в журнале Small. Команда профессора Парк разработала метод создания стабильных твердотельных аккумуляторов с использованием ультратонких литиевых анодов. Эти аккумуляторы показали стабильную электромеханическую производительность, что значительно повышает безопасность и долговечность устройств: от электронных часов до электромобилей.
Ученые из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) под руководством профессора Ли создали многослойный аккумулятор, который предотвращает образование дендритов — наростов лития, которые могут снижать эффективность и безопасность аккумуляторов. Технология многослойного аккумулятора подразумевает, что разные материалы с различной стабильностью расположены между анодом и катодом.
Аккумуляторы, созданные по этой технологии, могут заряжаться всего за 10 минут и сохранять 80% своей емкости после 6000 циклов зарядки-разрядки. Это значительно превышает показатели традиционных литий-ионных аккумуляторов. Технология ученых была лицензирована стартапом из Гарварда, Adden Energy, для коммерческого использования. Adden Energy уже работает над масштабированием технологии и созданием аккумуляторов для электронных устройств.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/785/114/7f8/7851147f82dd97cedfcf895d9e9d90dd.jpg)
Источник.
Над усовершенствованием твердотельных аккумуляторов работают не только ученые. Корпорация Toyota несколько лет развивает технологии твердотельных аккумуляторов для электромобилей, пытаясь увеличить дальность пробега до 1200 км и сократить время зарядки до 10 минут. Планируется, что массовое производство начнется в 2027 году.
Южнокорейская Samsung SDI не отстает. Компания представила свою дорожную карту по массовому производству твердотельных аккумуляторов, нацеленных на достижение высокой плотности энергии до 900 Втч/л. Samsung SDI планирует запустить производство в ближайшие годы.
Также над твердотельными аккумуляторами работают тайваньская компания ProLogium, немецкий автоконцерн Volkswagen, нидерландский стартап LionVolt и другие. Все они осознают значительный потенциал твердотельных аккумуляторов для улучшения производительности, безопасности и долговечности как для носимых устройств, так и электромобилей. Вероятно, кто первым сможет выйти на рынок — станет победителем в этой гонке.
Читайте также
Комментарии (25)
Chillingwilli
21.06.2024 12:19Емкость и безопасность - неплохо, но вопрос в цене конечного устройства и точно ли дойдет ли это до массового производства
rPman
21.06.2024 12:19Вот вот, а то eink, могла бы во многих задачах значительно (условно удвоить-утроить) время работы устройств, например чтение страниц в интернете, и технология не молодая, и примеры реализации есть, но воз и ныне там... благодаря заградительно высоким ценам на комплектующие (сотни баксов за экран, превращаются в пол тысячи конечного устройства) и не менее удушающим патентам от одноименной компании, мы не видим вторых экранов на устройствах массово.
И не нужно говорить о низком качестве цветопередачи и проблемах мусора на экране, все это фигня, помню был ноутбук, можно было видео смотреть (экран там был сдвоенный, eink+lcd) и на ярком солнце смотрелся просто отлично.
saege5b
21.06.2024 12:19+2Ебумага в сумерках - не очень. А подсветка - смешно.
TerraV
21.06.2024 12:19+1Ебумага вообще кроме энергоэффективности не имеет других достоинств. Совершенно ужасные лаги при перелистывании, катастрофическое разрешение. Нет, это не та технология которой хочется пользоваться.
rPman
21.06.2024 12:19Вы смотрите на результат экономии производителя на процессоре и алгоритмах, потому что в стоимости итогового аппарата сам экран eink составляет большую часть, и никто не купит читалку с никакими характеристиками за пару штук зелени, а за 600 купит, вот производитель и покупает экран за 500, собирает остальное за 50 и остаток себе в карман.
Основная идея, пикселы при смене нужно поменять туда сюда несколько раз, в этом случае количество мусора на экране обнуляется, иначе же, он накапливается. Правильный алгоритм - обновлять (мигать) только изменившимися пикселами, чем занимаются только дорогие железки, а 'дешевые' мигают в холостую всем экраном. И даже тут не нужно это делать постоянно, можно сохранять статистику по пикселу и делать это только в нужный момент. Я точно помню, лет 10 назад был ноут со сдвоенным экраном eink+lcd (наложены хитро друг на друга), я смотрел обзоры, там можно было переключать режим на полный сброс экрана или умный.
p.s. eink может даже видео показывать, 5-10 fps. Полистайте презентацию, там полно устройств как с дубовым алгоритмом так и с умным.
IgorAlentyev
21.06.2024 12:19+25 - 10 фпс видео это просто смешно, кому это нужно вообще? Удел таких экранов - читалки, датчики, что то статичное. Экран смартфона и любого другого универсального девайса должен быть динамичным и быстрым.
rPman
21.06.2024 12:1990% времени что я смотрю на смартфон, мне там нужна статичная картинка, и внешний свет естественно присутствует, в результате энергия, сохраненная в результате избавления от подсветки и затрат на поддержание изображения составит примерно половину (ну в худшем случае треть) от энергии аккумулятора, это очень желаемое продление времени работы смартфона.
buldo
21.06.2024 12:19У вас какая-то странная бумага. У моей разрешение 2480*1860. И видосики с ютуба можно смотреть, если подзабить на ghosting
TerraV
21.06.2024 12:19PPI какой? Сделать разрешение 2480х1860 можно и на лампах накаливания.
DonStron
21.06.2024 12:19насколько я понимаю, речь про дисплей E Ink Kaleido 3
имеет разрешение 2480×1860 в монохромном и 1240×930 в цветном режиме, плотность пикселей — 300 ppi в монохромном и 150 ppi в цветном режиме.
Такой дисплей устанавливается в ONYX BOOX NOTE AIR3 C 10.3".
serafims
21.06.2024 12:19+1Одно радует, что мы ещё настолько мало познали возможности Вселенной с ее химией, физикой, что ещё будет чему удивляться в ближайшем будущем и радоваться прогрессу. Жаль, человек плохо прогрессирует.
rPman
21.06.2024 12:19+2Есть мнение что, в известных пределах возможностей, значимых (на порядок) возможностей повысить энергоемкость не получится (ну да, термоядерный реактор или антиматерию с собой носить сложно), а если и говорить о еще не изученных возможностях, то речь пойдет об основе нашей реальности, где последствия ошибок будут пострашнее взрыва ядерной бомбы...
А вот энергоэффективность повысить - есть куда
azTotMD
21.06.2024 12:19+4Как всегда всё в кучу :(
Емкость химического источника тока зависит от анодного и катодного материала.
Здесь говорится о твердом электролите - прослойке между катодом и анодом.
Твердый электролит делают, чтобы решить, прежде всего, проблему безопасности ну и может немного против дендритообразования.
Если заменить электролит на твердый, не меняя матералы электродов ёмкость никак не изменится. А с учетом того, что твердые тела обычно проводят хуже жидкостей...
DonStron
21.06.2024 12:19+5"вот когда выпустят эти новые аккумуляторы, тогда и поговорим". А то за последние лет 20 этих новинок "в 100 раз ёмче" уже столько анонсировалось...
deadokster
Давеча ещё и One Plus в содружестве с CATL новую ёмкую батарею показывала. Такими темпами будет телефона на неделю хватать скоро, как в старые добрые кнопочные времена! :)
kenomimi
Не будет - тут же по требованию большинства сделают всегда горящий экран с видеообоями :) и уменьшат толщину телефона.
rPman
Сфига ли, просто следящего софта будет больше и оно будет умнее, за счет ресурсов смартфона а не сервера.
Goron_Dekar
Нет, там будет ИИ сетка, слушающая микрофон и следящая с камеры.
rPman
Открою вам тайну, она там уже есть, и камеру слушает и микрофон смотрит.
Такие вещи на глюках их софта видно, типа вылезающего отключенного гугл ассистента, услышавшего окей гугл и предложившего мне этого ассистента включить.
Я специально тесты проводить с ютуб шортсами, их алгоритм может сменить тему рекомендаций на основе ключевых слов, которые появляются в беседе рядом, советую для теста сначала по отказываться ото всех рекомендаций и отмечать не показывать больше и параллельно что-нибудь говорить на нужную тему.
kenomimi
Камера с ответным вычислительным блоком на проце жрет нефигово энергии. Так что увы, но смотреть не выйдет, и тем более что-то в потоке распознавать. Пользователь не купит такой телефон, который греется и разряжается за три часа.
А вот микрофон слушает. Иначе бы ассистент не откликался. Тут справедливая плата за наличие той же Алисы - хочешь ассистента - он должен тебя слушать. Тебе дали его бесплатно - значит, ты здесь товар, и слушать он будет не только твой зов, но и маркетинговые теги. Грубо говоря, ты сказал гдето про желание купить машину, ассистент услышал слова "купить" и "машина", отстукнул в маркетинг, чтобы те показывали релевантные обьявления. То, что он откликается в выключенном режиме - ну так никто не обещал нигде, что он сам по себе не включается после очередного обновления или перезагрузки, особенно на брендах втрого-третьего эшелонов.
TerraV
У меня уже хватает зарядки примерно на 5 дней. Motorola G54. Уж не знаю, то ли постоянно нахожусь в зоне с плотным покрытием или еще по каким причинам. Прямо сейчас проверил, показывает заряд 72%, ожидаемое время работы 4 дня.
Из побочных эффектов начинаю забывать заряжать. Но даже если с утра 20%, на рабочий день хватает с хорошим запасом.