Аккумуляторные аноды из крабовых панцирей

27.03.2023

Группа исследователей из Японии и Китая предложила использовать панцири ракообразных в качестве альтернативы литий-ионным аккумуляторам. Созданная ими технология позволяет изготовить из ракушек углеродный анод для перезаряжаемых батарей на основе натрия.

Чтобы сделать свой "крабовый углерод", исследователи нагревали ракообразные панцири до температуры, превышающей 500 °С. После этого они добавляли полученный углерод к раствору или сульфиду олова или сульфиду железа, а затем сушили их, чтобы сформировать аноды. Пористая волокнистая структура крабового углерода обеспечивает огромную площадь поверхности, что увеличивает проводимость материала и способность отлично транспортировать ионы натрия.

В традиционных современных аккумуляторах используется литий-ионная структура. Она хорошо зарекомендовала себя, но литий довольно редкий и дорогой металл. В качестве альтернативы разные лаборатории работают над производством натрий-ионных батарей. Хотя химически ионы натрия похожи на литий, они крупнее и, следовательно, несовместимы с анодом литий-ионного аккумулятора, обычно изготавливаемого из графита.

Углерод, полученный из крабов, позволил создать ячеистый, волокнистый анод с большой площадью поверхности, улучшивший проводимость и способность транспортировать ионы натрия. Исследователи показали, что в модели батареи как оловянные, так и железные композиты демонстрируют возможность перезарядки по крайней мере в течение 200 циклов. Хотя это еще меньше, чем у литиевых батарей, это большой прорыв для альтернативной технологии.

Исследователи отмечают, что для производства достаточно крабовых панцирей, формирующихся в качестве отходов пищевой промышленности. Увеличение добычи не потребуется.

<< Назад: Электроавтомобиль VW ID.2all 28.03.2023

>> Вперед: Электрические велосипеды Himiway моделей Pony, Rambler и Rhino 27.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Биоразлагаемые печатные платы для электроники 29.07.2023 Немецкий производитель микросхем Компания Infineon Technologies анонсировал разработку полностью биоразлагаемых печатных плат из органических волокон. Такой подход значительно снижает экологический след по сравнению с традиционной микроэлектроникой, а также облегчает сбор и переработку электронных компонентов после использования. Создание органических печатных плат является результатом совместной работы с британским стартапом Jiva Materials. Процесс их изготовления включает в себя использование натуральных волокон и полимеров, не содержащих галогенов. Органическая структура плат вкладывается в нетоксичные полимеры, которые растворяются при контакте с горячей водой. Этот процесс приводит к образованию компостированных органических материалов, одновременно освобождая электронные компоненты, приваренные к платам. Такой подход существенно упрощает сбор и переработку использованных деталей. Переход на органические печатные платы способствует не только снижению экологического воздействия, но и повышению восстановления ценных металлов из вышедших из строя устройств. Согласно оценкам разработчиков, данная технология позволит уменьшить выбросы углерода на 60%: на каждый квадратный метр платы будет сокращаться углеродный след на 10,5 кг. Infineon Technologies уже провела успешное тестирование новой технологии на производстве тестовых микросхем для телекоммуникационных устройств. Стресс-тесты показали, что эти печатные платы прекрасно справляются с реалиями реальной эксплуатации. Впервые биоразлагаемые материалы для печатных плат внедряются в разработку электроники для бытовых и промышленных нужд, что является значительным шагом вперед на пути к более экологически устойчивому будущему.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026