Долгоживущая органическая полимерная батарея

15.10.2025

Международная команда ученых из Китая и Сингапура представила органическую полимерную батарею, которая сочетает высокую энергоемкость с рекордным сроком службы и стабильностью работы. Эта разработка демонстрирует эффективность, ранее доступную преимущественно неорганическим системам хранения энергии.

Исследование проводилось совместно специалистами из Нанкинского университета почтовой и телекоммуникационной связи, Национального университета Сингапура, Института нанотехнологий и нанобионики в Сучжоу и A-STAR. Ученые создали новый полимер HAT-TP, основанный на гексаазатрифенилене, который обеспечивает начальное напряжение разряда 1,32 В и сохраняет 93,4% емкости после 40 000 циклов зарядки. Эти показатели являются одними из лучших среди водных цинк-органических аккумуляторов.

Полимер HAT-TP получают путем соединения гексаазатрифенилена (HAT-CN) и гексааминтриптицена (THA-NH2) в трехмерную пористую структуру. Такая архитектура снижает растворимость материала и одновременно увеличивает количество активных участков для взаимодействия с ионами. Пористое 3D-строение подтверждено методами рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса и электронной микроскопии.

Испытания батареи показали, что она сохраняет стабильность емкости на уровне более 93% после десятков тысяч циклов, а кулоновская эффективность достигает почти 100%. Профессора Чаобин Хэ, Венйонг Лай и Цичун Чжан объясняют это оборотным механизмом ко-вставки ионов цинка (Zn2?) и протонов (H?), что обеспечивает пятиэлектронный обмен и высокую активность материала.

HAT-TP отличается высокой энергоемкостью - до 192,8 Вт·ч/кг, что делает ее перспективной не только для стационарных систем хранения энергии, но и для гибкой электроники. Отсутствие токсичных металлов в составе материала повышает безопасность эксплуатации и снижает экологический след по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами.

Такая долговечная батарея открывает новые возможности для разработки устойчивых энергетических систем. Она может быть использована как в бытовых и промышленных энергосетях, так и в портативной электронике, где важны легкость, надежность и длительный срок службы.

Экологичность, энергоемкость и рекордный ресурс делают HAT-TP важным шагом в развитии органических аккумуляторов, способных конкурировать с традиционными технологиями и продвигать рынок устойчивых источников энергии на новый уровень.

<< Назад: Дрожжевые грибы продлевают молодость 15.10.2025

>> Вперед: Польза сидения на полу 14.10.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Медицинские причины религиозного радикализма 05.10.2024 Исследования в области религиозного фундаментализма традиционно фокусировались на социальных и культурных аспектах, однако недавние открытия американских ученых выявили неврологические причины, которые могут способствовать склонности к ригидным убеждениям. Оказалось, что повреждения определенных участков мозга могут усиливать приверженность религиозным доктринам, снижая когнитивную гибкость и способность принимать альтернативные точки зрения. Религиозный фундаментализм характеризуется не только строгой верой в абсолютные религиозные постулаты, но и сильным сопротивлением сомнениям и иным точкам зрения. Ранее основное внимание уделялось воспитанию, социальному давлению и культурной среде как факторам, влияющим на формирование религиозных убеждений. Однако новые исследования подталкивают к более глубокому пониманию биологических основ религиозности. В ходе одного из таких исследований, проведенного учеными из Гарвардской медицинской школы под руководством Майкла Фергюсона, были изучены люди с очаговыми повреждениями мозга. Используя метод картирования сетей поражений, исследователи смогли проследить, как травмы одной части мозга могут воздействовать на другие связанные с ней области, отвечающие за формирование убеждений. Для эксперимента ученые проанализировали две группы испытуемых: ветеранов Вьетнамской войны с травмами мозга и пациентов из Айовы с различными неврологическими повреждениями. Все участники оценивались по шкале религиозного фундаментализма, которая измеряла уровень убежденности в непогрешимости религиозных учений. Результаты показали, что люди с повреждениями в правой верхней орбитальной лобной коре, правой средней лобной извилине и правой нижней теменной доле демонстрировали более высокую склонность к религиозному фундаментализму. Эти области мозга ответственны за когнитивные процессы, такие как анализ, рассуждение и принятие решений. Их повреждения могут привести к снижению когнитивной гибкости, что и объясняет склонность к ригидным убеждениям. Интересно, что данные участки мозга также связаны с расстройством конфабуляции - состоянием, при котором люди создают ложные убеждения или воспоминания. Майкл Фергюсон отметил важность этих открытий, подчеркнув, что повреждения мозга не приводят напрямую к фундаментализму, но могут влиять на восприятие и обработку религиозных убеждений. "Это отрезвляет", - говорит он, - "но мы видим общую нейроанатомию между фундаментализмом, конфабуляциями и даже преступным поведением". Исследование предполагает, что те же самые мозговые сети, которые способствуют жесткости религиозных убеждений, могут быть вовлечены в агрессию и враждебное отношение к другим группам, что иногда наблюдается в экстремистских формах фундаментализма. Результаты этого исследования открывают новые горизонты в изучении взаимосвязи между религиозностью и биологией. Однако ученые предупреждают, что необходимо провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить эти выводы на более широких группах населения и понять, как повреждения мозга могут влиять на другие виды убеждений, такие как политические. Таким образом, неврологические исследования религиозного фундаментализма не только проливают свет на сложные процессы в мозге, но и ставят важные вопросы о биологической природе человеческих убеждений. Эти результаты дают возможность по-новому взглянуть на причины радикализма, что может в дальнейшем помочь в разработке методов профилактики и лечения когнитивных расстройств, связанных с ригидностью мышления.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025