Водная цинк-ионная батарея с продолжительным сроком службы

23.08.2023

Исследовательская группа во главе с профессором Чжао Банчуанем из Института физических наук Хэфэя (HFIPS) Академии наук Китая (CAS) представила новое революционное достижение в области энергетики - высокоэффективную водную цинк-ионную батарею с продолжительным сроком службы, даже в условиях слабого магнитного поля.

Водные цинк-ионные аккумуляторы представляют собой обещающую и экологически безопасную альтернативу литий-ионным батареям. Однако ограниченные химические характеристики катодных материалов и рост цинковых дендритов на аноде приводят к ограничению энергетической плотности и жизненного цикла водных цинк-ионных батарей. Для преодоления этой проблемы ученые сфокусировались на создании катодов с повышенной энергетической плотностью и на подавлении роста цинковых дендритов.

Исследователи использовали новый подход, объединив одноэтапный гидротермальный метод с электрохимической инженерией дефектов, чтобы создать уникальный катодный материал - VS 2 . Этот материал обладал высокой плотностью дефектов, которые эффективно снижали электростатическое взаимодействие между ионами цинка и VS 2 , способствуя трехмерной транспортировке ионов Zn 2+ в структуре материала. Это в свою очередь обеспечило улучшенную эффективность батареи.

Несмотря на вызовы в виде роста цинковых дендритов, команда исследователей обнаружила, что воздействие слабого внешнего магнитного поля сдерживает рост дендритов и существенно увеличивает жизненный цикл батареи. Эксперименты в условиях слабого магнитного поля подтвердили, что высокоэффективная батарея Zn-VS 2 обеспечивает продолжительный срок службы, высокую энергетическую плотность и мощность.

<< Назад: Магнитный момент мюона - пятая сила природы 24.08.2023

>> Вперед: Переработка старого пластика в мыло 23.08.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Ткань, чувствующая тепло и холод 06.11.2023 Команда ученых Массачусетского технологического института представила программируемое волокно под названием FibeRobo, способное ощущать температуру и изменять свою форму. Это волокно, не требующее встроенных датчиков или жестких компонентов, сокращается при повышении температуры и возвращается в исходное состояние при ее понижении. Эксперты утверждают, что это доступное по стоимости волокно легко интегрируется с текстильными технологиями производства. Оно позволяет дизайнерам интегрировать активацию и датчики в различные виды тканей для различных целей. Кроме того, волокна могут работать с электрическим током, проходящим через нить в качестве нагревательного элемента, что позволяет пользователям цифрово управлять формой текстиля. В настоящее время существующие формоизменяющие волокна имеют ограничения, препятствующие их использованию в текстильной промышленности. Исследователи из MIT разработали FibeRobo, способное бесшумно активироваться и изменять свою форму. Волокно может сокращаться на 40%, активироваться при безопасных для кожи температурах и стоить всего 20 центов за метр. Ученые использовали FibeRobo для создания адаптивного спортивного лифа, который затягивается при физической активности пользователя. В будущем они планируют настраивать химические компоненты волокна для его переработки или биоразлагаемости. Отметим, что исследовательский стартап Milbotix представил носки с искусственным интеллектом - SmartSocks. Эти носки, лишенные проводов и батарей, оснащены датчиками, собирающими физиологическую информацию пользователя и отправляющими ее в мобильное приложение через облачную платформу. Система машинного обучения анализирует данные и при обнаружении аномалии предупреждает паллиативный персонал, что позволяет своевременно принимать необходимые меры для сохранения жизни.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026