Батареи из крабов и креветок

07.09.2022

Ученые из американских университетов Хьюстона и Мэриленда нашли способ создавать батареи из переработанных панцирей крабов.

Сейчас наиболее распространенным типом аккумуляторов являются литиевые - они имеют высокую плотность хранения энергии при достаточно компактном размере, но очень дороги в производстве и могут загореться. Кроме того, они несут значительный ущерб для экологии, например полипропиленовые и поликарбонатные сепараторы, входящие в состав таких аккумуляторов, разлагаются сотни или тысячи лет.

Команда во главе с Лянбинг Ху увидела перспективу в цинковых батареях - этого материала в земной коре гораздо больше, и его добыча обходится дешевле. Ученым уже удалось создать прототипы с высокой удельной мощностью, и технология оказалась не более затратной, чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Главным недостатком таких батарей является достаточно короткий срок службы, но ученым удалось решить эту проблему, сделав устройство перезаряжаемым и более надежным с помощью природного материала под названием хитозан.

Хитозан - это производный продукт хитина, покрывающий клеточные стенки грибов, кальмаров, а чаще всего он встречается в природе на экзоскелетах ракообразных, включая крабов, креветок и омаров. Панцири этих животных можно легко получать из отходов морепродуктов, выбрасываемых в большом количестве.

Исследователи собрали прототип с электролитом из хитозана, взаимодействующего с цинковым электродом. Он показал обнадеживающие результаты в ходе испытаний. Конструкция батареи предотвратила образование щупальцевидных наростов, дентритов, которые могут снизить производительность, и показала "исключительную циклическую стабильность", сохранив эффективность 99,7% в течение 1000 циклов при работе с высокой плотностью тока - 50 мАч на квадратный см.

Благодаря экологически чистым материалам около двух третей аккумулятора будут быстро разлагаться бактериями, в частности хитозановый электролит - всего за пять месяцев. Оставшийся цинк можно переработать.

<< Назад: Искусственный интеллект играет в футбол 08.09.2022

>> Вперед: Использование смартфонов улучшает память 07.09.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спорт помогает организму бороться с раком 11.07.2025

Связь между физической активностью и здоровьем человека давно не вызывает сомнений, однако современные исследования раскрывают все новые грани этой зависимости. Одним из наиболее обнадеживающих открытий последних лет стало влияние регулярных физических нагрузок на замедление роста раковых опухолей. Ученые из Австралии решили выяснить, каким образом активный образ жизни влияет на клетки рака и может ли он действительно стать вспомогательным фактором в борьбе с онкологией. В ходе трехмесячного эксперимента, проведенного в Университете Эдит Коуэн, под наблюдение попали мужчины с лишним весом и диагностированным раком предстательной железы. Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, как систематические тренировки отражаются на биохимическом составе их крови и насколько это может повлиять на поведение опухолевых клеток. Одним из ключевых открытий стало повышение уровня особых белков - миокинов, которые вырабатываются мышцами во время физических упражнений. Эти белки облада ...>>

Алмазные нанопроводники против жары и света 11.07.2025

Фотодетекторы играют важную роль в самых разных отраслях - от астрономии до оборонных систем. Однако экстремальные условия, в частности высокая температура и интенсивное солнечное излучение, существенно ограничивают возможности их применения. Китайские ученые нашли способ обойти эти ограничения, представив новаторскую конструкцию, способную работать там, где другие датчики выходят из строя. Команда исследователей под руководством профессора Донмина Суна разработала принципиально новый тип солнечно-слепого ультрафиолетового фотодетектора, основанный на монокристаллических алмазных нанопроводниках с встроенными наночастицами платины. По словам ученых, подобное сочетание материалов и структурных решений открывает перспективы для использования устройства в условиях, ранее считавшихся слишком суровыми. Одной из причин уникальной устойчивости и высокой чувствительности стала синергия сразу нескольких физических эффектов. Среди них - одномерная геометрия нанопроводников, наличие глубоки ...>>

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Случайная новость из Архива Коммуникационные процессоры LSI Axxia 4500 на архитектуре ARM 20.04.2013 Компания LSI представила семейство коммуникационных процессоров Axxia 4500, предназначенных для оборудования корпоративных сетей. Основой LSI Axxia 4500 послужила архитектура ARM. Более того, по словам производителя, это первое семейство коммуникационных процессоров на архитектуре ARM, специально спроектированных в расчете на использование в оборудовании для вычислительных центров и корпоративных сетей, а также для сетей Software Defined Networks (SDN). В конфигурацию Axxia 4500 входят аппаратные ускорители, доказавшие свою эффективность в других продуктах LSI. Кроме того, в процессорах будет до четырех ядер ARM Cortex-A15 и коммуникационный блок CoreLink CCN-504 с поддержкой QoS. Процессоры будут выпускаться по нормам 28 нм. Важной особенностью процессоров является поддержка фирменной технологии LSI Virtual Pipeline, позволяющей проектировщикам оборудования полностью переконфигурировать процессор, оптимизируя их под особенности конкретных задач, а наличие встроенного коммутатора 100 Гбит/с позволяет уменьшить число внешних компонентов и размеры печатной платы. Ознакомительные образцы LSI Axxia 4500 компания обещает начать отгружать в четвертом квартале.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025