Безанодная твердотельная натриевая батарея

11.07.2024

Современная наука неустанно ищет более эффективные и экологически чистые источники энергии. Ученые из Притцкеровской лаборатории хранения и преобразования энергии в Чикаго сделали значительный шаг вперед, разработав первую в мире безанодную твердотельную натриевую батарею. Это изобретение объединяет в себе три ключевых инновационных компонента: отсутствие анода, использование натрия вместо лития и твердотельную конструкцию.

Разработка безанодной твердотельной натриевой батареи является важным шагом на пути к созданию более устойчивых и доступных источников энергии. Несмотря на существующие технические вызовы, дальнейшие исследования и разработки помогут преодолеть эти препятствия и вывести новые технологии на рынок, что принесет значительную пользу как экономике, так и окружающей среде.

Новая батарея отличается повышенной доступностью и экологичностью благодаря использованию недорогого и распространенного натрия. В отличие от лития, запасы которого ограничены и который становится все дороже из-за растущего спроса на литий-ионные аккумуляторы для электронных устройств и электромобилей, натрий значительно дешевле и доступнее. Это делает производство натриевых батарей более экономически выгодным.

Одним из важнейших преимуществ новой батареи является ее долговечность. Создатели утверждают, что она способна выдержать несколько сотен циклов зарядки-разрядки, оставаясь стабильной и эффективной. Это качество особенно важно для потребителей, ищущих надежные и долговечные источники энергии для различных устройств и транспортных средств.

Однако создание безанодных батарей сталкивается с рядом технических трудностей. Одной из ключевых проблем является обеспечение хорошего контакта между электролитом и катодом. В традиционных батареях жидкий электролит эффективно смачивает поверхность катода, что позволяет передавать заряд с высокой эффективностью. В то же время, жидкие электролиты имеют свои недостатки: они могут создавать нежелательные накопления и постепенно разрушать активные материалы, снижая общую эффективность батареи.

Преимущество твердотельных электролитов в том, что они лишены этих недостатков. Они обеспечивают более стабильную работу батареи и увеличивают ее срок службы. Тем не менее, обеспечение оптимального контакта между твердотельным электролитом и катодом остается сложной задачей, требующей дальнейших исследований и разработок.

Первая безанодная твердотельная натриевая батарея открывает новые перспективы для энергетики. Она не только предлагает более доступный и экологически чистый вариант, но и позволяет снизить зависимость от лития, запасы которого ограничены. Успех этого проекта может привести к значительному снижению стоимости производства батарей, что будет иметь положительное влияние на множество отраслей, включая производство электроники и электромобилей.

<< Назад: Зевание львов: рефлекс и его функции 11.07.2024

>> Вперед: Негативное влияние климатических изменений на рыболовство в северных озерах 10.07.2024

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 Эффективный трибоэлектрический генератор 14.03.2014 Ученые из Технологического института Джорджии заявили о создании эффективного и надежного трибоэлектрического генератора. Это устройство вырабатывает электричество при трении двух поверхностей. До сих пор известные методы получения трибоэлектричества были слишком ненадежными. По этой причине большинство генераторов сегодня используют принцип магнитной индукции. Однако в своем исследовании, которое ученые опубликовали в Nature Communications, они заявляют, что ключевые препятствия на пути получения трибоэлектричества удалось преодолеть. В перспективе это может означать, что человечество получит новые неиссякаемые источники электроэнергии: ходьба (лестницы, коридоры, тротуары), дождь, ветер, танцполы, городской транспорт, компьютерные клавиши и множество других вещей и мест. Прототип трибогенератора выглядит как тонкая шайба диаметром 10 см. Внутри имеются две круглые пластины: одна из них отдает электроны, а другая принимает. Эти пластины разделены диэлектрической воздушной прослойкой, однако предусмотрен и третий промежуточный диск с электродами, которые в процессе вращения трибогенератора соединяют пластины, забирая электрический заряд. При максимальной скорости вращения 3000 об/мин устройство способно генерировать 1,5 Вт электрической мощности и обладает эффективностью преобразования 24%, что втрое превышает способности пьезоэлектрических генераторов и примерно сравнимо с эффективностью традиционных генераторов, использующих принцип магнитной индукции. Впрочем, у трибогенератора сегодня имеется один существенный недостаток: для его электродов используется золото. При этом разработчики утверждают, что золото вполне можно заменить дешевыми синтетическими материалами. Новый генератор, вращающийся от ветра или других механических сил, может вырабатывать "бесплатную" электроэнергию, при этом он может оказаться дешевле, чем генераторы с магнитами из редкоземельных металлов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026