www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Архив статей и поиск
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Викторина онлайн
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Голосования
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2021

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Натрий-ионный аккумулятор 12.03.2015

Химики сделали натрий-ионный аккумулятор, который работает ничуть не хуже привычного нам литий-ионного.

Несколько лет назад было высказано предположение, что человечеству пора подумать о скором дефиците, но только не о нефтегазовом, которым нас обычно пугают, а о дефиците щелочного металла - лития. В нашей жизни становится все больше электронных устройств и всевозможных гаджетов. И все они, от мобильного телефона до электромобиля, используют электрическую энергию, запасенную в аккумуляторах. В большинстве своем это литий-ионные аккумуляторы. На сегодняшний день это самый распространенный тип аккумуляторных батарей. И хотя в ближайшем будущем нас вряд ли ждут войны за месторождения лития, его стоимость может возрасти. А это значит, что пора подумать о более дешевых аккумуляторах, в которых использовались бы другие элементы. Основные ставки разработчики делают на ближайшего родственника лития по периодической системе - натрия, как намного более распространенный и недорогой металл.

Почему нельзя просто взять и заменить в аккумуляторе литий на натрий? Все дело в атомных размерах. Хоть литий и натрий очень похожи по своим химическим свойствам, атом натрия существенно больше атома лития. И это оказывается критичным для работы аккумуляторной батареи. В литиевом аккумуляторе есть два электрода, один из которых сделан из углерода или графита, а другой из оксида металла, например, кобальта. Переносчиком заряда между электродами служат ионы лития, почему, собственно, их называют литий-ионными аккумуляторами. Во время подзарядки из металл-оксидного электрода высвобождаются ионы лития и двигаются ко второму электроду, который сделан из углерода.

Размер атомов лития такой, что они могут легко встраиваться внутрь структуры электрода. Этот процесс называется интеркаляция, в ходе которого ионы металла "протискиваются" между атомными слоями графита. Во время разрядки происходит обратный процесс - ионы лития покидают графитный электрод и возвращаются во второй электрод.

Ключевой момент этого электрохимического процесса - как раз встраивание ионов внутрь электрода. Чем он быстрее и легче проходит, тем больше может быть мгновенная мощность. Если процесс протекает медленно, аккумулятор не сможет дать нужный для работы устройства ток. С этим как раз связаны трудности разработки натрий-ионного аккумулятора. Углеродный электрод не подходит, потому что ионы натрия из-за своего размера крайне неохотно встраиваются в структуру графита.

Вот почему электрохимики ищут такие материалы для электродов, которые были бы пригодны для работы обычной электронной техники. Ведь сделать аккумулятор на ионах натрия можно, и он будет работать, весь вопрос в том, что он не будет таким маленьким, емким и мощным как литиевый. А ведь именно мощность и размер - это самые главные параметры для мобильных устройств.

Группа исследователей, возглавляемая профессором Юн Лэй (Yong Lei) из Технического университета Ильменау в Германии, придумала материал, из которого можно сделать электрод в натрий-ионном аккумуляторе, так что он не будет уступать литиевому по мощности и емкости.

Сначала химики проанализировали, какими свойствами должен обладать материал электрода, чтобы обеспечить эффективное внедрение ионов натрия. Выбор пал на сопряженные ароматические соединения класса транс-стильбенов. Они обладают способностью переносить заряд, устойчивы при заряжании и разряжании аккумулятора и образуют межмолекулярные слои, между которых с легкостью может внедряться натрий.

Химики проверили, насколько хорошо будет работать электрод из такого материала и оказалось, что при средней плотности тока в 1 А/г емкость составит 160 мАч/г, что ничем не уступает литий-ионным аккумуляторам. Батарея также неплохо справилась с проверкой на выносливость, сохранив 70% емкости после 400 циклов зарядки-разрядки. И хотя до коммерческой реализации проекта еще далеко, достигнутые результаты говорят о том, что натрий-ионные аккумуляторы вполне имеют право на жизнь и могут в принципе заменить привычные уже Li-ion батареи.

<< Назад: Инновационный ветрогенератор без лопастей 13.03.2015

>> Вперед: Источники питания для наружного применения Mean Well LPV-150 12.03.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Графический ускоритель Radeon RX 6600 XT 03.12.2021

Компания Sapphire Technology анонсировала внешний графический ускоритель GearBox 500 Thunderbolt 3 Pulse RX 6600 XT eGFX, предназначенный для использования прежде всего с ноутбуками и компьютерами небольшого форм-фактора, лишенными дискретной видеокарты. В состав устройства изначально включен акселератор Sapphire Pulse Radeon RX 6600 XT на архитектуре AMD RDNA 2. Его возможностей, как утверждается, будет достаточно для профессиональных приложений и качественного игрового процесса в формате 10 ...>>

Чтение мыслей медуз 03.12.2021

Понимание точных схем клеток мозга, которые управляют всем нашим повседневным поведением является невероятно сложной загадкой для нейробиологов. Но теперь на фундаментальные вопросы нейробиологии поведения можно ответить с помощью новой и гораздо более простой модели организма: крошечных медуз. Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали своего рода набор генетических инструментов, предназначенный для работы с Clytia hemisphaerica, типом медузы диаметром около 1 см ...>>

Гибридный кроссовер BMW Concept XM 02.12.2021

Подразделение BMW M известного немецкого автопроизводителя представило концепт подключаемого гибрида BMW Concept XM, который превратится в серийный кроссовер BMW XM уже в следующем году. Немцы отметили, что это будет первая самостоятельная модель бренда BMW M после спорткара BMW M1 и у него не будет аналогов в основном модельном ряду BMW. Модель получила гибридную двигательную установку в составе бензинового двигателя V8 и электродвигателя, которые в сумме выдают 550 кВт / 750 л.с. и 1000 Нм ...>>

Ракета, летающая на пластиковых отходах 02.12.2021

Компания Pulsar Fusion провела успешные испытания своего гибридного ракетного двигателя, в котором используется как твердое, так и газообразное или жидкое ракетное топливо. В качестве топлива ракета Pulsar использует переработанный полиэтилен высокой плотности и оксид азота, которые горят вместе. С помощью этого полиэтилена можно создавать нетоксичное ракетное топливо. Гибридные двигатели могут работать на переработанном пластике, а жидкостные - нет. Это, можно сказать, экологически чистый ви ...>>

Метавселенная может оказаться хуже социальных сетей 01.12.2021

Современные технологии смещаются в сторону виртуальной и дополненной реальности, создавая пространство для размещения метавселенной. Скептики негативно относятся к данной тенденции и полагают, что метавселенная может привести к концу известной людям реальности. Как предполагает изобретатель первой системы дополненной реальности Луис Розенберг (Louis Rosenberg), метавселенная может быть намного хуже, чем социальные сети. Дополненная реальность и метавселенная стремятся представить контент в на ...>>

Случайная новость из Архива

Изменение климата влияет на здоровье 07.10.2017

Климатические изменения - а именно, непредсказуемое падение температур и колебания давления - могут увеличивать риск сердечной недостаточности и инфаркта у пожилых людей, считают ученые.

Исследователи советуют пожилым людям избегать туманов и низких зимних облаков, а врачам советуют обращать внимание не только на физиологические показатели и жалобы пациентов, но и на погоду.

Команда физиологов из двух канадских университетов обнаружила связь между холодами и инфарктами у граждан преклонного возраста. Проанализировав истории болезни 112 тысяч пациентов в возрасте от 65 лет, переживших сердечный приступ, ученые установили: чаще всего пожилых людей госпитализируют с инфарктами с октября по апрель. Падение столбика термометра на один градус повышает вероятность летального исхода в среднем на 0,7%, и еще на 4,5% с повышением давления на 1 кПа. На статистику не влияет география (цифры оказались справедливы для всей территории Канады) и анамнеза пациентов.

Природа зависимости между холодом и сердечными проблемами до конца не ясна, но скорее всего дело в сужении сосудов в ответ на похолодание. Давление крови на стенки сосудов при этом повышается. Кроме того, при охлаждении тела активно вырабатываются гормоны, увеличивающие свертываемость крови, что повышает риск тромбообразования.

В организме здоровых молодых людей все эти процессы не приводят к закупорке сосудов, но кровеносные сосуды пожилых людей, в которых липидный и белковый обмен часто затруднен или нарушен, могут реагировать на смену погоды очень остро, вплоть до закупорки или разрывов, в том числе в районе сердечной мышцы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов