Почему так быстро умирают батареи
Сегодня человечеству очень нужны мощные батареи, причем не только для смартфонов, но и для электрокаров, а это уже задача потруднее. Всем бы хотелось иметь вечный аккумулятор, который можно было бы заряжать и разряжать бесконечно, но, увы, современная термодинамика говорит, что это невозможно. Хотя наука все же дает объяснение почему.
Ученые и инженеры называют основной проблемой снижение мощности. Обычно это вызывает у людей недоумение, мол, я только что зарядил телефон, а он тут же сел. Тут работает второй закон термодинамики, согласно которому невозможно преобразовать 100% энергии в работу, причем потерянную при этом энергию невозможно восстановить. Получается, каждый раз, когда вы заряжаете и разряжаете батарею, всегда есть небольшое количество энергии, которое не восстановится.
Наглядный пример – переливание воды из стакана в стакан. Даже если вы не прольете ни капли, всегда в опорожненном стакане у вас будет оставаться небольшое количество воды. А теперь представьте, что вы делаете это сотни раз за несколько лет, а то и 10-20 лет, если говорить об аккумуляторах для электромобилей. Даже если проливать одну, едва заметную каплю по одной десятой миллилитра, то через 10 тысяч раз общее количество потерянной воды достигнет литра. И это еще не учитывая выпаривания и форс-мажоры: стакан может упасть и разбиться.
Со временем для зарядки аккумулятора требуется больше энергии, чем он хранит, а на выходе мы получаем меньше энергии, чем он может вобрать. Пропорция потерянной энергии по отношению к накопленной со временем растет.
Так, чем чаще вы перезаряжаете свою батарею, тем быстрее она «умрет». Ученые стараются решить эту проблему, увеличивая емкость аккумуляторов, снижая потери энергии. Однако свести их к нулю невозможно – второй закон термодинамики не обойти.
Источник: popsci.com
Комментарии