Информационные технологииТехнологииПоиск

Как правильно заряжать гаджеты

  • Stfw.Ru
  • Новости
Разбираемся в особенностях литий-ионных аккумуляторов.Скоро наступят настоящие морозы, а это значит, что каждый день обладатели смартфонов рискуют оказаться с холодным куском железа в руках. Почему так происходит и как правильно заряжать гаджеты? Вместе с кандидатом химических наук Даниилом Иткисом мы разобрались в этих вопросах в рамках научно-популярного проекта "Отвечает Менделеев" от YouTube.Даниил Иткис, кандидат химических наук, старший научный сотрудник МГУ, руководитель лаборатории химических источников тока Федерального исследовательского центра химической физики:
Итак, что же такое аккумулятор и в чём его отличие от батареи? Аккумулятор служит накопителем энергии, которая используется устройствами. Его главное отличие от того, что мы называем "батарейкой" - возможность повторения цикла разряда-заряда. Иными словами аккумулятор можно заряжать, а вот батарея отдает энергию лишь один раз.
В большинстве современных гаджетов используются литий-ионные аккумуляторы. Они выглядят как уплощённая коробочка, внутри которой находится рулон. Рулон сворачивают из двух слоёв металлической фольги, медной и алюминиевой, с нанесенными покрытиями. На медную фольгу нанесен слой графита (материал отрицательного электрода), а на алюминиевую - оксидный материал, содержащий ионы лития и переходных металлов, например, кобальта (положительный электрод). Их разделяет пористая полимерная плёнка, пропитанная электролитом. Во время заряда между электродами создают напряжение, и ионы лития покидают материал положительного электрода, перемещаясь в графит. В его решётке есть полости, куда и встраиваются ионы.title="Как правильно заряжать гаджеты" Нобелевскими лауреатами по химии в 2019 году стали трое учёных, внёсших значимый вклад в развитие технологии литий-ионных аккумуляторов: Джон Гуденаф, Стэнли Уиттингэм и Акиро Ёсино.Пока гаджет работает, аккумулятор разряжается, а процесс идёт в обратном направлении: ионы лития возвращаются на положительный электрод. Электроны при этом двигаются от одного электрода к другому через внешнюю электрическую цепь. Они совершают полезную работу - передают энергию микросхемам наших гаджетов.
Первый цикл заряда аккумулятора проходит на заводе изготовителя. В этот момент ионы лития впервые проникают в графитовый электрод, и получается новое химическое вещество с похожей на графит структурой. Но свойства этого вещества совсем не похожи на свойства графита - даже его цвет меняется: с графитового на золотистый. Это соединение вступает в реакцию с электролитом. При этом выделяется газ, а на электроде образуется защитная плёнка, которая не препятствует работе аккумулятора, но в то же время не даёт этой реакции идти дальше. Из-за этого газа аккумулятор надувается. Прямо на заводе его вскрывают, выкачивают газ и повторно герметизируют. Только после этого аккумулятор оказывается в гаджетах и отправляется в магазины.-->Как правильно заряжать гаджетыТри важных совета, чтобы аккумулятор вашего гаджета оставался безопасным и служил как можно дольше.
Совет №1: не заряжайте холодный аккумулятор
Конечно же, после неожиданного отключения на морозе хочется как можно скорее его оживить, но делать это ни в коем случае нельзя. Это напрямую связано с процессами, описанными выше. При низкой температуре ионы лития могут не успевать равномерно распределиться в кристаллической решётке графита и вместо этого скапливаются у поверхности. При дальнейшем заряде ионы уже не могут найти свое место и начинают превращаться в металлический литий, который оседает на электроде. Это может закончиться коротким замыканием и даже возгоранием батареи.Как правильно заряжать гаджетыДолгие часы у розетки или балласт в виде внешнего аккумулятора. Знакомо? Каждый из нас хочет, чтобы гаджеты заряжались за секунды, однако увеличение скорости заряда не идёт на пользу аккумулятору. В наиболее энергоёмких аккумуляторах в качестве положительного электрода используются сложные смешанные оксиды, содержащие кобальт, марганец, литий и никель. Количество последнего напрямую влияет не только на энергоёмкость аккумулятора, но и на стабильность его работы. При заряде, когда весь литий переходит в отрицательный графитовый электрод, часть никеля иногда теряется, растворяясь в электролите. При слишком активной зарядке из материала положительного электрода теряется еще и кислород, а это может вызвать возгорание.Как правильно заряжать гаджетыЧасто носите телефон в заднем кармане? Это же так удобно! Главное - не садиться на него. Защитная пленка, которая образовалась на электроде при первом заряде, со временем начинает трескаться сама по себе (из-за того, что при работе материалы электродов чуть-чуть меняют свой объем), а механические повреждения только усугубляют ситуацию. Как только пленка треснула, вместо нее при заряде образуется новая. На это расходуется и электролит, и ионы лития. Подвижных ионов лития становится меньше, соответственно, и ёмкость аккумулятора уменьшается.
Заряжайте гаджеты правильно!
* При комментировании просим соблюдать законы Российской Федерации.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Сибирские ученые предложили способ сделать литий-ионные аккумуляторы вдвое более емкими

Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей

Нобелевка за смартфоны и мир без горючего. За что дали главную награду в химии

Вне компьютерной темы.
Мы в соцсетях
Последние новости