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:

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, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Раскрыто истинное происхождение Стоунхенджа 13.04.2018 Британский археолог Майк Питтс (Mike Pitts) выяснил, что два крупных камня, которые входят в состав мегалитического сооружения Стоунхендж, изначально находились на равнине рядом с Солсбери. Ранее считалось, что все cостоящие из песчаника валуны (сарсены) были доставлены из другого места. С 70-х годов ученые были уверены, что сарсены, которые использовались для строительства мегалита, были перемещены из Марлборо-Даунс, что находится в 35 километрах от Стоунхенджа. Однако оставалось загадкой, почему создатели кромлеха не воздвигли его на месте нахождения камней, транспортировка которых очень сложна. По мнению исследователя, Пяточный камень и камень номер 16 уже находились на месте строительства. На это указывает отсутствие следов обработки этих двух валунов, которые имелись на других сарсенах. Археолог также нашел следы большого углубления рядом с Пяточным камнем, которое могло остаться после выкапывания валуна. Такая же яма имеется и у шестнадцатого камня. Кроме того, линия, проведенная через два эти камня, указывает на точку горизонта, где поднимается Солнце в день летнего солнцестояния. Питтс считает, что естественное расположение валунов могло стать поводом для строительства всего комплекса. Кромлехом называют древнее сооружение, которое представляют собой несколько вертикально поставленных камней, образующих окружность. Они встречаются по всей Евразии, однако самыми известными являются Стоунхендж и Эйвбери.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026