Литий-ионный аккумулятор с водой вместо электролита

13.12.2021

Исследователи из Йокогамского национального университета Японии создали прототип литий-ионного аккумулятора с метастабильными и наноразмерными оксидами на основе молибдена, в котором в качестве электролитического раствора используется вода. Этот прототип долговечен, быстро заряжается и не подвержен возгоранию.

Также тестовый образец аккумулятора имеет "более хорошую ионную проводимость, экологичность и высокую безопасность" по сравнению с обычными. Даже после 2 тыс. циклов зарядки-разрядки его емкость упала менее чем на 30%.

Работа японских исследователей открывает путь к разработке высокоэнергетических, прочных и безопасных батарей. Но главные минусы последних - невысокий уровень производительности и возможность применения только в условиях низкого напряжения, поскольку вода разрушается при высоком уровне напряжения.

Удельная масса энергии (показатель производительности) - у "водной" батареи примерно вдвое меньше, чем у обычной. Поэтому для производства аккумуляторов пришлось бы использовать более крупный размер корпуса.

"У нас есть более безопасная батарея с длительным сроком службы, которая, как ожидается, будет использована на практике, хотя напряжение немного ниже [чем требуется для коммерческих устройств]" - отметил Наоаки Ябуучи, профессор химии в Йокогамском национальном университете.

Японские исследователи считают, что их разработка вполне может быть запущена в производство в течение трех лет и даже найдет применение - для накопления солнечной и ветровой энергии, а также в электромобилях с невысоким запасом хода.

<< Назад: Измерена продолжительность жизни бозона Хиггса 14.12.2021

>> Вперед: Вегетарианцы здоровее мясоедов 13.12.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Квантовая батарея с мгновенной зарядкой и кратким хранением 14.09.2026

Аккумуляторы постепенно совершенствуются, однако между скоростью зарядки и способностью долго хранить энергию по-прежнему существует заметный компромисс. Исследователи, работающие в области квантовой физики, ищут принципиально иные способы накопления энергии. Одно из таких направлений связано с квантовыми батареями, использующими необычные свойства света и материи. Новый прототип продемонстрировал впечатляющую скорость зарядки, хотя до полноценного практического устройства ему еще далеко. Разработанная специалистами система способна получать энергию за фемтосекунды - квадриллионные доли секунды. Для сравнения, одна фемтосекунда составляет 10^-15 секунды. После завершения зарядки прототип удерживает накопленную энергию в течение наносекунд, то есть миллиардных долей секунды. Это примерно в миллион раз дольше самой зарядки. Однако столь эффектные показатели времени пока не означают, что устройство способно заменить обычный аккумулятор: запас энергии остается крайне небольшим. В осн ...>>

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Монитор AOC Q27U4D 13.09.2026

Компания AOC вывела на рынок свою новую модель компьютерного монитора - Q27U4D. Основой новинки стала 26,5-дюймовая панель QD-OLED с разрешением QHD. Технология квантовых точек позволяет расширить цветовой охват, а органические светодиоды обеспечивают высокую контрастность и глубокий черный цвет. Частота обновления экрана достигает 144 Гц, благодаря чему движения в играх и динамических сценах видео выглядят плавнее. Дополнительный комфорт при работе с изображением обеспечивает покрытие AGLR, предназначенное для уменьшения бликов и отражений окружающего пространства. Важным преимуществом монитора специалисты называют его цветовые характеристики. AOC Q27U4D охватывает 100% пространства sRGB и 99% DCI-P3. При работе в диапазоне sRGB заявленная цветовая погрешность ?E составляет менее 1, что свидетельствует о высокой точности воспроизведения оттенков. Такие параметры особенно востребованы у дизайнеров, фотографов и других специалистов, которым необходимо контролировать соответствие ...>>

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Случайная новость из Архива Интеллектуальные силовые сборки Infineon MIPAQ Pro 04.10.2018 Семейство MIPAQ Pro от Infineon представляет собой полностью протестированные и квалифицированные силовые сборки, состоящие из IGBT модулей, расположенных на охладителе жидкостного или воздушного типа, драйверов управления силовыми ключами, датчиков, цифровых элементов контроля и управления, а также шины коммуникации Modbus. Конфигурация соединения силовых ключей внутри сборок - полумост, рабочее напряжение 1200 В и 1700 В. На данный момент, доступны варианты исполнения с номинальным током 2400 А, с воздушным и жидкостным охлаждением. Также запланировано расширение линейки MIPAQ Pro сборками на 1800 А с двумя вариантами охлаждения. Концепция интеллектуальных силовых сборок MIPAQ Pro позволяет легко соединять до 4-х блоков параллельно, таким образом, упрощая масштабируемость преобразователя. При параллельной работе применена концепция Master-Slave, что значительно упрощает реализацию такого соединения. К системе управления, в данном случае, подключается только Master MIPAQ Pro. Сборки обладают сравнительно небольшим весом и простой системой подключения к интерфейсу управления и диагностики (разъем горизонтально ориентирован и расположен внутри габаритов блока, что позволяет эффективно использовать пространство при построении преобразователя), таким образом, монтаж силовой части может производиться всего одним человеком. Основой надежности силовых блоков являются IGBT чипы 4-го поколения, а также технологии TIM (Thermal Interface Material) и PressFIT от Infineon. Силовые cборки оснащены широким набором защит и диагностических функций. С помощью датчиков контролируется ток, напряжение и данные с NTC. На основе этих данных высчитываются статические и динамические потери для IGBT и диода. Далее с помощью этой информации, а также матрицы время зависимых значений Zth высчитывается температура p-n перехода IGBT и диода. Данный инновационный метод контроля параметров преобразователя позволяет расширить область безопасной работы, включая работу у самых ее границ при TVJ=150 °C. Уровни срабатывания защит могут быть сконфигурированы пользователем. Особенности линейки MIPAQ Pro: высокая интеграция (законченная силовая сборка); широкий набор диагностических функций и защит; расчет температуры TVJ в режиме реального времени; управление и диагностика по Modbus; возможность параллельной работы до 4-х сборок; чип безопасности для идентификации семейства OPTIGA Trust.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026