Прошли времена, когда электронная аппаратура была в основном стационарной, за редким исключением вроде раций. Мы всё больше и больше используем мобильные устройства. Как никогда важно иметь возможность всегда быть на связи, иметь выход в интернет, работать удалённо и развлекаться виртуально. Но мобильные устройства невозможны без компактных, лёгких, прочных и ёмких аккумуляторных батарей.
Первые мобильные телефоны появились в 80-х годах прошлого века и работали на никель-кадмиевых (Ni-Cd) батареях. Их ресурс был чрезвычайно скромен. В начале 90-х на смену им пришли никель-металлогидридные (Ni-MH) батареи, с лучшими характеристиками. Собственно, мы в России и познакомились в то время с мобильными телефонами прежде всего на этих батареях. Они были весьма габаритны и с солидным весом. К тому же имели существенный недостаток: требовали полного цикла зарядки-разрядки. В случае несоблюдения этого, быстро уменьшалась их ёмкость. Они быстро саморазряжались, сильно нагревались при разговоре. Но всё равно это были лучшие на тот момент аккумуляторы.
Но вот в начале 2000-х начинается широкое использование литий-ионных (Li-ion) батарей, которые широко используются и по сей день. Это был настоящий прорыв в плане технических характеристик. Именно этим батареям мы обязаны тому, что наши смартфоны помещаются в кармане. А без них до сих пор могли бы носить увесистые мобилы, как в девяностые годы. Литий-ионные батареи доминируют практически во всех переносных электронных устройствах: смартфонах, ноутбуках, планшетах, видеокамерах… Они же используются в качестве переносных аккумуляторов для этих устройств, так называемых пауэрбанках.
За последние 20 лет были предприняты огромные усилия в улучшении технических характеристик литий-ионных батарей. В результате они стали гораздо мощнее и компактнее. Столь популярные смарт-часы и сверхтонкие ультрабуки объединяет то, что батареи у этих устройств имеют выдающиеся характеристики и при этом они очень лёгкие и тонкие. Передовые производители гаджетов регулярно обновляют модельный ряд, что опять же требует всё новых и новых аккумуляторных батарей.
Поскольку дальнейшее развитие мобильных электронных устройств обусловлено соответствующим прогрессом в области батарей, учёные постоянно экспериментируют с различными материалами в надежде создать батарею, которая придёт на смену литий-ионной. Но пока именно последняя остаётся королевой бала мобильных электронных устройств.
Много надежд возлагается на привлечение искусственного интеллекта в качестве эффективного инструмента для работы по созданию новых типов батарей. Такая работа требует анализа множества комбинаций различных материалов, так что использование ИИ может существенно приблизить появление новых эффективных аккумуляторных батарей.
