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
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
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
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

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

ДИАГРАММА
© 2000-2020

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:

Мощный универсальный сверхбыстрый лазерный импульс 03.08.2020

Исследователи из Университета Рочестера устанавливают новый стандарт сверхбыстрых лазерных импульсов в более широком диапазоне длин волн, чем в традиционных лазерных источниках. Новое устройство, называемое "солитонный резонатор Керра с растянутыми импульсами", повышает производительность сверхбыстрых лазерных импульсов. Работа ученых имеет важные результаты для ряда инженерных и биомедицинских приложений, включая спектроскопию, синтез частоты, дистанцию, генерацию импульсов и другие. Устр ...>>

Солнцезащитный крем для космонавтов 03.08.2020

Разработка средств для защиты от радиации - одно из наиболее приоритетных направлений исследований в космической отрасли. Синтезируя новую форму меланина, обогащенную селеном, команда американских химиков разработала биоматериал под названием селеномеланин, который мог бы защитить человеческие ткани от воздействия ультрафиолета. Во время лабораторных экспериментов клетки, обработанные таким "кремом", демонстрировали нормальные жизненные процессы даже после получения смертельной дозы радиац ...>>

Имплантат для подключения мозга к компьютеру 02.08.2020

Группа исследователей из Мичиганского университета разработала новый мозговой имплантат очень малой мощности. Ученые говорят, что их разработка до 90 % энергоэффективнее, чем аналогичные. Специалистам удалось не только снизить требования к источнику питания имплантата, они сделали его очень точным в расчетах электрических сигналов мозга, передающихся нейронами. Открытие может привести к созданию долговременных мозговых имплантатов, которые можно будет применять при лечении неврологических заб ...>>

Смех помогает победить стресс 02.08.2020

Многие слышали высказывание о том, что смех способствует продлению жизни. Эксперты из Базельского университета, Швейцария смогли доказать, что благодаря смеху, люди легче справляются со стрессом. Для своего исследования швейцарские ученые пригласили добровольцев из числа студентов, средний возраст которых составил 21 год. На протяжении двух недель участники эксперимента должны были 8 раз в день отвечать на вопросы, разработанные учеными. В частности исследователи выяснили, какие причины вызыв ...>>

Модули резервирования Mean Well DRDN20/40 и ERDN20/40 01.08.2020

Компания Mean Well расширила линейку специальных модулей резервирования как по электрическим, так и конструктивным параметрам. К уже выпускаемому модулю DRDN20 (24 В/20 А, на DIN-рейку) добавились модули резервирования на напряжение 5/12/24/48 В и ток 20/40 А. Модули серий ERDN20 и ERDN40 крепятся на шасси и среди них имеются модели на все вышеуказанные напряжения. А модули резервирования серий DRDN20 и DRDN40 крепятся на DIN-рейку и выпускаются на напряжения от 12 В и выше. Все модули рассчи ...>>

Случайная новость из Архива

Суперконденсаторы из окурков 18.08.2014

Ученые из Южной Кореи нашли способ превращения сигаретных окурков в суперконденсаторы. Получившиеся накопители энергии можно будет применять для питания самых разных устройств.

Как рассказал один из авторов исследовательской работы, Чжон Хеп И, использованные сигаретные фильтры можно преобразовать в углеродный материал высокой эффективности посредством несложного одноэтапного процесса, который, помимо прочего, представляет собой экологичное решение проблемы значительного спроса на энергию.

Суперконденсатор, который получился в итоге у ученых, может накапливать значительное количество энергии. При этом он способен быстро заряжаться и заряд он держит дольше, чем многие альтернативные разработки.

Стоит заметить, что сигаретные окурки - очень распространенный во всем мире тип мусора. Каждый год выбрасывается более 765 тыс. т окурков в мире. Благодаря разработки корейских ученых этому мусору теперь можно найти рациональное применение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов