Новые виды аккумуляторов

ipulsar.net

Новый вид аккумуляторов заряжается в десятки раз быстрее без потери мощности и емкости. Группой Braun создана новая трехмерная наноструктура для катодов аккумуляторов, что позволит заряжать их значительно быстрее без ущерба для емкости, мощности и времени хранения энергии

Очевидно, что в подобных аккумуляторах нуждаются новые транспортные средства - электромобили, медицинские приборы, военные лазеры и ,конечно же, вся бытовая техника. Специалистам известно, что в типовых литий-ионных или никель-металл-гидридные аккумуляторах при быстрой зарядке создается тонкая пленка, которая может уменьшить мощность аккумулятора почти до нуля, так как активному веществу не хватает объема для хранения энергии.

Создание специальной пленки из трехмерной наноструктуры позволит повысить активный объем при применении больших токов. Продемонстрированы электроды батарей, которые могут выдерживать заряд или разряд в течение нескольких секунд, что от 10 до 100 раз быстрее, чем у известных устройств.

Ученые создают новый вид аккумуляторов на полимере серы

Является ли сера побочным продуктом или отходами после очистки нефти и сгорания угля, зависит от того, как вы к этому отнесетесь. Конечно, большая доля серы может быть использована для производства серной кислоты, удобрений и других химикатов, однако какое-то количество так и остается лежать штабелями, что дорого обходится.

Исследователи из Университета Аризоны все больше задумываются о том, чтобы пустить в ход и эту серу благодаря новому химическому процессу, в котором сера используется для получения полимеров. Они утверждают, что новое вещество сможет привести к новому поколению более легких и эффективных литий-серных батарей.

Джаред Грибель, один из авторов проекта, подсчитал, что на каждые 19 галлонов изготовленного бензина приходится 230 грамм серы, как отходного продукта.

Из 60 тон произведенной ежегодно серы, 7 тон остается избыточной.

Осознание того, что проблема с лишней серой так и не решена, привело ученого химика Джефри Пьюна к постановке новой задачи: возможность использования «мусора транспортной системы» для нового вида литий-серной батареи.

Новый подход заключался в использовании жидкой серы для создания полимера, который можно будет плавить; для подобных целей обычно не используют серу, так как она плохо формирует полимерные цепи. Исследователи определили более 20 химических элементов, которые предположительно наиболее подходят для полимеризации серы, и приступили испытывать их один за другим, растворяя в жидкой сере. Первый испытанный, дивинилстироловый сомономер, оказался наиболее подходящим.

Необходимо только относительно небольшое количество вещества, для того, чтобы ученые назвали процесс обратной вулканизацией. Для создания тонкого слоя вещества был использован процесс литографии. Исследователи заявили, что экспонированный серный полимер «сравним по электрохимическим свойствам с элементарной серой», с удельной емкостью 823 мАч/г после ста циклов зарядки, однако с дополнительным преимуществом в растворимости и плавкости. Зафиксированная удельная емкость считается наибольшей для полимерных материалов.

Новый тип аккумулятора - быстрая зарядка и медленная разрядка

Можете ли вы представить себе аккумулятор для мобильного телефона, который работал бы больше недели, а потом заряжался всего за 15 минут? Вскоре это может стать реальностью. Ученные из Северо-Западного Университета работают над созданием такого аккумулятора и уже есть первые экспериментальные образцы. Они создали особые электроды для литий-ионных батарей, таких как используются в мобильных телефонах или смартфонах.

Новый тип аккумулятора позволяет электронному устройству работать в 10 раз дольше, и заряжается он в 10 раз быстрее, чем батареи, которые используются сейчас. Также, по утверждению ученных, такие батареи можно будет создать гораздо большей емкости и тогда эту технологию можно будет использовать более эффективно. Представьте себе электрический автомобиль с маленькой батареей, на котором вы можете заехать на зарядную станцию и зарядится за тоже время, что и заправляете бензином современный автомобиль.

После первых экспериментов, оказалось, что даже после 150 циклов заряда-разряда батарея все еще в 5 раз более эффективно работает, чем современные литий-ионные аккумуляторы. Результаты этих экспериментов уже опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.

Но пока что эта технология в разработке и выйти на рынок она сможет не раньше чем через 3-5 лет. Не так давно уже писал про аккумулятор желе-образной формы. и думаю, после выхода на рынок этих двух типов аккумуляторов мы будем выбирать девайсы не только по их функциональности, но и еще и по используемому типу аккумулятора.

Стоит также отметить, что исследования по этому проекту поддерживаются Министерством энергетики США, а значит вероятность поступления этого источника питания в производство очень высока.

Исследования, проводимые группой ученых их Университета Св.Андрю , финансируемые Советом по Техническим и Физическим исследованиям , привели к созданию нового типа аккумуляторных батарей, емкость которых в десятки раз превышает емкость традиционных литий-ионных аккумуляторов. Такое скачкообразное увеличение емкости может послужить хорошим толчком для развития новых источников электропитания для электромобилей, мобильных телефонов, ноутбуков и другой электроники.

В отличие от других источников энергии, берущих энергию из окружающей среды, таких как солнечные батареи и ветрогенераторы, новый тип батарей совершенно не зависит от условий окружающей среды. Это происходит благодаря новому принципу работы этих батарей, который использует для работы кислород, находящийся в атмосфере. Этот кислород заменяет одну из составляющих, участвующих в химических процессах, происходящих внутри аккумуляторных батарей во время накопления энергии.

Эта батарея, получившая название STAIR , производится из весьма доступных и недорогих материалов. По предварительным данным, аккумуляторы, произведенные по данной, технологии будут гораздо дешевле, легче и компактнее, чем обычные литий-ионнные. Основным материалом, из которого производится тело этой батареи, является пористый углерод, который гораздо дешевле окиси лития-кобальта, на базе которой сейчас производится основная масса аккумуляторов.

Сейчас исследователи заняты разработкой прототипа малогабаритного аккумулятора STAIR, который будет использоваться для энергоснабжения малых устройств, таких как мобильные телефоны и MP3-плееры. Если исследования и эксперименты закончатся устехом, эта технология будет использована для создания аккумуляторов большой емкости, которые будут испытываться на электромобилях.

Новости химической науки

Американские ученые изобрели новый тип аккумулятора. Так называемые «расплавленные воздушные аккумуляторы» отличаются самой высокие емкостью заряда среди всех типов существующих в настоящее время аккумуляторов.

Стюарт Лихт из Университета Джорджа Вашингтона считает, что разработанные в ее группе расплавленные воздушные аккумуляторы могли бы решить эту задачу. Исследователи создали три различные версии аккумулятора, используя в качестве жидкого электролита железо, углерод или борид ванадия. Аналогично металл-воздушным аккумуляторам в расплавленных воздушных аккумуляторов в качестве катодного материала используется кислород воздуха, который замещает внешний окислитель, что позволяет уменьшить массу источника питания. По аналогии с воздушными батареями на основе борида ванадия новые аккумуляторы отличаются высокой энергетическую плотностью, и могут накапливать большое количество носителей заряда на единицу массы аккумулятора.

Еще одним важным преимуществом расплавленных воздушных батарей является то, что в отличие от некоторых других высокоэнергетических источников питания, жидкий аккумулятор является перезаряжаемым. Высокая электрохимическая активность жидких электролитов в таких аккумуляторах дает возможность электронам попадать обратно в запасающий электроны материал.

Лихт говорит, что высокая емкость новых аккумуляторов к накоплению является практически экстраординарной. Лихт также был удивлен стабильности компонентов, сделанных из стальной и никелевой фольги по отношению к широкому кругу жидких электролитов.

Дерек Фрей, эксперт в области расплавов солей из Кембриджского университета в Великобритании, говорит, что представленная работа является первым сообщением о перезаряжаемых высокотемпературных воздушных батареях. По мнению Фрей, будет интересно наблюдать за дальнейшим техническим развитием этого важного новаторского решения.

В настоящее время группа Лихта работает над дальнейшим изучением принципов действия и возможностей инженерного обеспечения новых разработанных в ее группе источников питания. Исследовательская группа Лихта считает, что их работа будет стимулировать других ученых к исследованию химических процессов, лежащих в основе работы альтернативных жидких воздушных аккумуляторов. Лихт уверен, что основные компоненты – неорганические соли, никель и сталь – являются легкодоступными и дешевыми материалами. Таким образом, по мнению Лихта, новые источники питания можно будет увидеть в эксплуатации уже буквально через два года.

Создан новый тип аккумулятора для электромобилей

ipulsar.netПатент на новый тип батарей принадлежит компании HE3DA, владельцами которой являются сам ученый Прохазка и бизнесмены Радомир Прус и Владимир Йирка. Новая батарея чеха кардинально отличается от ранее известных образцов способом производства.

До этого батареи создавали из тонких электродов в виде металлических пленок с активными слоями. Чех придумал размещать гальванические элементы не вертикально, а по горизонтали в виде пластин в раме. В результате емкость электродов удалось увеличить в 20 раз.

Эксперты считают, что открытие Прохазки может ускорить массовое распространение электромобилей и сделать более эффективным хранение энергии, полученной от ветряных и солнечных электростанций. Новый тип батареи, разработанный чешским ученым, называют революционным, потому что производить и хранить энергию с легкостью смогут даже крупные предприятия.

Китай не остался в стороне. В настоящее время в этой стране в геометрической прогрессии растут продажи электромобилей, а увеличение емкости АКБ позволит увеличить автономность таких машин, поэтому китайские компании внимательно следят за разработками в этой области. Китайский инвестор, предприниматель Чу Туан внёс невозвращаемый депозит в размере 5 млн евро и готов инвестировать в компанию € 100 млн.

Китайцы хотят поставить дело на поток — так, на севере Моравии в городке Горни-Суха должна появиться фабрика, на которой будут производить новые батареи. В Чехии в первую очередь будет центр по развитию технологии, а массовое производство планируют организовать за рубежом, в том числе в Китае. Кроме китайцев, изобретением интересовались и другие инвесторы – из Германии и Словакии. Но 47-летний миллиардер из Китая опередил их. За пакет 49% акций он заплатил в целом 50 млн евро, в следующем году готов инвестировать еще 50 млн. Инвестиции поступают через его немецкую компанию CDC Investment.

Над созданием батарей, которые вмещали бы больше энергии, были бы более просты в производстве и быстрее бы заряжались, последние несколько лет работали тысячи ученых и компаний. И в это вкладываются огромные деньги. Например, американская Tesla строит вместе с Panasonic крупную фабрику по производству батарей в Неваде. Инвестиции составляют 5 млрд долларов. По оценкам Bloomberg, рынок батарей для автомобилей в 2015-2024 гг. оценивается в 221 млрд долларов.

Google отмечает многообещающую перспективу нового типа аккумуляторов Джона Гуденафа

Недавно, создатель литий-ионных аккумуляторов Джон Гуденаф сделал очередное открытие в данной области, создав на этот раз твердотельные аккумуляторы, которые, по сообщениям, сделаны со стекла. Данный прорыв привлек внимание промышленных магнатов, среди которых оказался председатель совета директоров Alphabet Inc. Эрик Шмидт, который отметил многообещающую перспективу» новых аккумуляторов.

Аккумуляторы «следующего поколения»

94-летний изобретатель и его исследовательская команда с университета Техаса и университета Порту пришли к заключению, что новый тип аккумуляторов могут быть полностью сделаны со стекла, как было заявлено в научной работе, опубликованной в Королевском химическом обществе Великобритании.

Согласно исследованию, аккумуляторы следующего поколения могут хранить и передавать электроэнергию по более низким температурам, по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами, а также могут быть сделаны с использованием большого количества натрия в любой точке мира.

Джон Гуденаф, который посвятил всю свою жизнь изучению технологий накопления, также заявил, что новые твердотельные аккумуляторы обладают в три раза большей энергоемкостью, чем предыдущая литий-ионная версия. Он также известен тем, что учитывает глобальный нефтяной кризис в своих исследованиях и экспериментах.

Экологически чистая энергия

Данное исследование также соответствует текущей потребности в сокращении потребления ископаемого топлива, что необходимо для борьбы с глобальным потеплением. В настоящее время, Гуденаф и его команда работают над различными видами патентов для аккумулятора, с целью сотрудничества с компаниями, которые будут в дальнейшем использовать новый тип аккумуляторов в своих продуктах.

Команда также пытается наладить сотрудничество с другими производителями аккумуляторов и разработчиками для улучшения качества аккумуляторов и их тестирования в различных типах устройств и даже электромобилей.

Хотя аккумулятор еще не выпустили, Гуденаф уже заявил, что он и его команда верят в то, что их технология поможет решить многие проблемы и сможет указать на критически важные показатели, включая стоимость, энергоемкость, продолжительность работы и безопасность, на которые необходимо обращать внимания, прежде чем использовать новый тип аккумуляторов в электромобилях.

Любой успех в тестировании приведет к тому, что мир увидит более дешевый тип аккумуляторов, который поспособствует продвижению в области устойчивых источников энергии, в которой такие автомобильные компании, как Tesla и Volkswagen, пытались сделать прорыв в создании литий-ионных аккумуляторов для экологически безопасных транспортных средств.

Чтобы быть в курсе последних новостей, подпишитесь прямо сейчас на Trade12. так как мы предоставляем информацию о форексе, фондовых рынках, сырьевых товарах и экономике.

Источники: ipulsar.net, texnomaniya.ru, samou4ka.net, www.dailytechinfo.org, www.chemport.ru, news.eizvestia.com, news.finance.ua

Нюйва

Сын Ахилла

Граф Клод де Ля Гарайе и его жена

Пиратский кодекс

Юкагиры

Антропологически юкагиры относятся к байкальскому антропологическому типу североазиатской расы. В настоящее время в антропологическом типе юкагиров выявлен европеоидный сдвиг ...


Изготовление бирок для товаров

Текстильные этикетки для одежды можно классифицировать по используемому материалу. Бирки могут быть изготовлены на сатине, на нейлоне или полиэстере, ...


Стоунхендж - версии происхождения

Для историков и сказителей раннего средневековья тайна Стоунхенджа часто была связана с магическими повериями и древними легендами. Согласно одним версиям, его ...


Необходимо ли быть самим собой

Психологами уже давно была выведена формула, которая помогает сблизиться с людьми, а также гармонировать с окружающей средой и собой. Все ...


Двухколесный автомобиль

Компания Lit Motors из Сан-Франциско разработала двухколесный электрический автомобиль С-1, который по размерам намного меньше обычного автомобиля и не падает ...


Индивидуальный реактивный ранец

Новая Зеландия удивительная страна во всех отношениях. И изобретения здесь потрясают не менее природы. Новозеландская компания Martin Aircraft в самое ближайшее ...


Самые большой океанский лайнер в мире

В марте 2016 года прошел первый спуск на воду самого большого круизного лайнера в мире — Harmony of the Seas компании ...