Аккумуляторы из древесных отходов

09.04.2012

Ученые из Технологического университета в Познани (Польша) и Университета в Линчепинге (Швеция) разработали аккумулятор, основанный на лигнине - побочном продукте целлюлозно-бумажной промышленности. Это открытие в будущем может помочь в создании дешевых аккумуляторных батарей из растительных отходов, а не дорогостоящих металлов.

Новый тип катода состоит из производных лигнина, содержащих хиноны и электропроводящий полипиррол. Созданный учеными композитный материал эффективно проводит электрический заряд и может стать основой дешевого аккумулятора. Тонкая пленка материала толщиной всего 0,5 мкм накапливает и отдает энергию в процессе окислительно-восстановительных реакций.

Лигнин является самым распространенным природным материалом после целлюлозы. Более того - эта коричневая субстанция в больших количествах вырабатывается бумажной промышленностью и при производстве биотоплива.

Преимуществом использования возобновляемых материалов, вроде лигнина, для хранения электроэнергии в том, что этого сырья на Земле в избытке. Большинство растений содержат 20-30% лигнина, который сейчас просто сжигается. В свою очередь, литий-ионные аккумуляторы требуют дорогостоящих и редких металлов, таких как кобальт.

Пока лигниновые аккумуляторы обладают рядом недостатков. Прежде всего, это быстрый саморазряд, т.е. батареи постепенно разряжаются, даже если к ним не подключен потребитель тока. Однако ученые обнаружили, что различные производные лигнина по-разному ведут себя в катодах аккумулятора. Поэтому есть надежда, что удастся оптимизировать технологию и создать аккумулятор хранящий энергию продолжительное время. Но в любом случае, недостатки аккумулятора из древесных отходов будут компенсированы его низкой ценой.

<< Назад: Электричество превращается в спирт 09.04.2012

>> Вперед: Разгон процессоров в тысячу раз 08.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Случайная новость из Архива Гибкий 32-разрядный микроконтроллер ARM 24.07.2021 В отличие от обычных полупроводниковых чипов, гибкие электронные устройства базируются на подложках из бумаги, пластика или фольги, и используют активные тонкопленочные полупроводниковые материалы, в том числе органические соединения, оксиды металлов и аморфный кремний. После шести лет разработки ARM представила первый полностью 32-разрядный гибкий микроконтроллер PlasticARM, который состоит из 56 340 тонкопленочных NMOS-транзисторов (Negative channel Metal-Oxide-Semiconductor) и резисторов на пластиковой подложке, предоставленной британской производственной компанией PragmatIC Semiconductor из Кембриджа. Чипсет реализован с использованием 0,8-микронного процесса PragmatIC и стандартного инструментария. Он состоит из четырех металлических слоев на 200-миллиметровой полиимидной пластине. В двух нижних слоях размешаются стандартные ячейки, а два верхних служат для их соединения. Такой подход позволил довести общую плотность вентилей приблизительно до 300 на мм2. С площадью 59,2 квадратных миллиметров, PlasticARM в 12 раз больше предыдущей совместной разработки ARM и PragmatIC - выделенного ядра FlexIC для нагрузок машинного обучения - и знаменует собой значительный шаг в создании недорогой гибкой пластиковой электроники для повседневных объектов, подключаемых к Интернету Вещей. Как сообщается в статье, опубликованной вчера журналом Nature, гибкий микроконтроллер включает в себя 32-разрядный центральный процессор, контроллер NVIC (Nested Vector Interrupt Controller) для обработки прерываний от внешних устройств, периферии, памяти и интерфейса, шину межсоединений AHB-lite и 456 байт ROM. Прошивка содержит три тестовые программы с использованием набора инструкций ARMv6-M и стандартной инструментальной цепочки ARM. Вся система на чипе (SoC) работает с тактовой частотой 29 кГц от трехвольтового источника питания и потребляет 21 мВт, из которых на процессор приходится 45%, на память - 33% и на периферийные устройства - оставшиеся 22%. Главной проблемой, связанной с пластиком, было потребление энергии и рассеивание тепла. Разработанные ARM библиотеки ячеек с низким энергопотреблением, по прогнозам инженеров компании, способны поддерживать пластиковые чипы, сложность которых достигает примерно 100 000 вентилей (это позволит использовать с ядром контроллера больше периферийных устройств). Для миллиона и более логических вентилей, вероятно, потребуется технология комплементарных металл-оксидных полупроводников (КМОП).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026