Моделирование структуры твердотельных аккумуляторов

28.01.2022

Ученые Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) в сотрудничестве с Государственным университетом Сан-Франциско и Университетом штата Пенсильвания разработали инструмент детального моделирования твердотельных структур, который поможет в создании аккумуляторов с лучшими характеристиками.

Твердые электролиты могут помочь преодолеть массу препятствий, с которыми сегодня сталкиваются батареи с жидкими электролитами. Но у твердотельных аккумуляторов есть свои недостатки. Новый инструмент моделирования конфигураций и состояний твердых структур покажет, как обойти все проблемы.

Микроструктура материалов и твердого электролита в частности оказывает сильное влияние на транспорт ионов. От этого зависит число рабочих циклов аккумуляторов и их токовые характеристики. В то же время на микроструктуру можно влиять, используя для ее формирования те или иные способы обработки. Диапазон возможностей здесь бесконечен, чего не скажешь о времени или ресурсах на эксперименты. Ускорить процесс могут инструменты, поясняющие фундаментальность процессов и дающие качественный и количественный анализ структур, дефектов, распределения веществ, их концентрацию, связи и другие характеристики.

"Мы разработали новую мощную возможность вычислительного моделирования, которая может предложить фундаментальное научное понимание и практическое руководство по проектированию не только сообществу исследователей в области хранения энергии, но и сообществу специалистов по обработке материалов", - отметили ученые.

<< Назад: Вред газовых плит 29.01.2022

>> Вперед: Электромеханическая повязка 28.01.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

SSD-накопитель Spatium M571 DLP 12.01.2026

Современные требования к скорости хранения и обработки данных постоянно растут, и производители стремятся создавать устройства, которые способны справляться с огромными объемами информации за доли секунды. В условиях, когда большие объемы данных становятся нормой в играх, работе с видео и вычислительных задачах, SSD-накопители нового поколения играют ключевую роль в повышении производительности компьютеров. Компания MSI представила свой новый флагманский SSD - Spatium M571 DLP, который обещает объединить высокую скорость, надежность и инновационные технологии защиты данных. Spatium M571 DLP выполнен в форм-факторе M.2 2280 и поддерживает интерфейс PCIe Gen5. Такой стандарт позволяет значительно ускорить обмен данными между накопителем и системой, обеспечивая невероятную производительность даже в самых требовательных приложениях. Скорость чтения достигает 14 гигабайт в секунду, а скорость записи - 11 гигабайт в секунду, что делает устройство одним из самых быстрых на рынке. Для об ...>>

Оливин помогает геологам находить драгоценные камни 11.01.2026

Поиск алмазов всегда был одной из самых сложных задач геологов. Долгие годы ученым приходилось ориентироваться лишь на теоретические модели и наличие сопутствующих минералов, чтобы определить, где алмазы могут формироваться. Современные технологии и методы анализа позволяют делать эти прогнозы гораздо точнее, сокращая затраты и повышая эффективность разведки. Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе разработали новый способ, который помогает оценивать потенциальное содержание алмазов в горных породах с высокой точностью. Об этом сообщает портал IFL Science. В отличие от классических методов, которые ориентируются на геологические условия формирования алмазов, новый подход фокусируется на условиях их сохранности, что также критически важно для разведки. Ранее геологи могли определять перспективные месторождения по наличию минерала кимберлита, который связан с формированием алмазов. Однако присутствие кимберлита не гарантировало, что алмазы дей ...>>

Случайная новость из Архива Топливный элемент на основе сахара 22.01.2014 Топливный элемент, созданный американскими биотехнологами, работает с использованием сахара и набора из синтетических ферментов. Источник тока обладает рекордно высокой электрической емкостью, что даст возможность использовать подобные источники энергии для питания гаджетов и бытовой техники, сообщается в статье журнала Nature Communications. "Сахар - один из самых идеальных способов запасать энергию, изобретенных когда-либо природой. Так что весьма логичным выглядит то, что мы попробовали использовать его энергетический потенциал и разработать "зеленый" источник питания, чье производство не сможет ухудшить экологическую обстановку на Земле", - говорит Персиваль Чжан из Политехнического университета Виргинии (США, Блексбург). Персиваль Чжан и его коллеги проводили эксперименты с разными синтетическими и натуральными ферментами, способными преобразовывать сахар в другие формы органики или окислять продукты его распада. В ходе экспериментов ученым удалось составить необходимый набор белков, способный максимально эффективно разлагать сахар, извлекая максимум свободных электронов из продуктов его распада. Смесь из ферментов ученые приспособили для работы в качестве катализатора в обыкновенном топливном элементе, после чего проверили его в действии. Как выяснилось, подобный топливный элемент производил электричество с рекордной для источников питания такого класса эффективностью. При этом топливный элемент мог соперничать по электрической емкости с распространенными сейчас аккумуляторами на базе лития. Все, что нужно для работы этого топливного элемента - небольшое количество воды, сахара и воздуха. В отличие от многих других топливных ячеек, разработка американских ученых безопасна в использовании, поскольку в ходе работы источника тока не выделяется водород или другие газы, которые могут взорваться. Авторы статьи считают, что высокая эффективность их разработки позволит новому топливному элементу потеснить распространенные сейчас источники питания уже в ближайшие годы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026