Аккумуляторная батарея двойного использования

06.09.2023

Ученые разработали уникальную гибридную систему аккумуляторов, способную не только хранить и предоставлять электроэнергию, но и генерировать полезные химические соединения в процессе работы.

Обычные аккумуляторы хранят энергию в своих электродах и передают ее в электрическую сеть при разрядке. Другой тип аккумуляторов, окислительно-восстановительные, хранят энергию в химических веществах, которые переходят между двумя состояниями, оставаясь внутри батареи. Гибридная система сочетает обе эти концепции, способствуя одновременно накоплению энергии и созданию дополнительных химических веществ.

Ключевой момент в разработке этой технологии заключается в использовании бифункционального металлического катализатора для анода, изготовленного из одноатомного сплава родия и меди. Этот катализатор позволяет преобразовать фурфурол, содержащийся в электролите, в фурфуриловый спирт при зарядке аккумулятора, а при разрядке формируется фуровая кислота. Для катода исследователи использовали материал гидроксида никеля, легированный кобальтом.

Эта инновационная система аккумуляторов обладает высокой плотностью энергии и мощности и способна производить как энергию, так и химические соединения одновременно. Например, при хранении 1 кВтч энергии система производит 0,7 кг фурфурилового спирта и 1 кг фуроиновой кислоты. Эта технология может иметь широкий спектр применений, от домашних устройств до промышленных процессов.

<< Назад: Обнаружена связь между приемом пищи и биологическими часами 06.09.2023

>> Вперед: Создание идеальной текстуры шоколада 05.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Альтернатива платине для производства зеленого водорода 31.01.2026 Зеленый водород, получаемый с помощью электролиза воды на возобновляемой энергии, считается одним из главных инструментов перехода к безуглеродной экономике. Однако ключевой барьер на пути его массового внедрения - высокая стоимость и ограниченность лучших катализаторов, в первую очередь платины. Именно поэтому научное сообщество активно ищет доступные альтернативы, способные обеспечить сопоставимую эффективность при значительно меньших затратах. Недавняя работа исследователей из Института материалов IMDEA предлагает неожиданный и перспективный путь решения этой задачи. Вместо того чтобы синтезировать совершенно новые материалы, ученые решили улучшить уже известные межметаллические соединения - сплавы Ag3In, Ni3Fe и Ni3Sn - с помощью управляемой эластичной деформации. Под этим термином понимается обратимое изменение формы твердого тела под действием внешней силы, когда материал после снятия нагрузки полностью возвращается в исходное состояние, не получая никаких повреждений. Авторы исследования сосредоточились именно на таком контролируемом растяжении или сжатии, которое позволяет тонко настраивать электронную структуру поверхности катализатора. Экспериментальные результаты оказались весьма впечатляющими. Растяжение образца Ni3Sn всего на 1,26 % повысило его каталитическую активность до уровня, составляющего 71 % от эффективности платины. При этом разные типы деформации действовали по-разному: тянущие напряжения заметно улучшали работу сплава Ag3In, тогда как сжимающие деформации положительно влияли на Ni3Fe, Ni3Sn и даже на саму платину. Эти данные убедительно демонстрируют, что механическое воздействие может стать мощным инструментом для оптимизации катализаторов без необходимости полной замены материала. Особое значение работы заключается в том, что исследователи смогли изолировать и количественно измерить влияние именно упругих деформаций, исключив побочные эффекты. Как отметил один из авторов, Хорхе Редондо, на этот раз команда разработала целую серию серьезных межметаллических кандидатов, которые способны реально конкурировать с платиновыми металлами. Такой подход открывает путь к созданию катализаторов на основе недорогих и широко распространенных элементов. Полученные результаты особенно актуальны в контексте глобального перехода к водородной энергетике. Платина остается одним из самых дорогих и дефицитных металлов, а ее мировые запасы ограничены, что создает серьезные риски для масштабирования производства зеленого водорода. Поэтому существует мощный экономический и стратегический стимул найти доступные заменители, которые хотя бы приблизились бы к платине по эффективности. Исследование Института IMDEA не только демонстрирует конкретные улучшения для уже существующих сплавов, но и закладывает методологическую основу для дальнейшего поиска. Ученые подчеркивают, что комбинация предварительного отбора кандидатов с помощью машинного обучения и последующей тонкой настройки через эластичную деформацию может существенно ускорить разработку новых поколений катализаторов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026