Новый связующий материал для аккумуляторов

15.03.2021

Специалистами Японского передового института науки и технологий представлены результаты нового исследования, обещающие прорыв в разработке батарей. Новый связующий материал, разработанный японцами, показывает более эффективное удерживание заряда. По сравнению с текущим исполнением литий-ионных батарей, будущие аккумуляторные системы способны обеспечить питание электромобилей и смартфонов на более высоком уровне.

Внутри аккумуляторной батареи существует множество движущихся частей. Каждая из таких способствует снижению производительности. И вот теперь работа, проводимая учеными Японского передового института науки и технологий, сосредоточена на такой важной составляющей батарейной структуры, как связующий материал между электродами и электролитом.

Связующий материал играет важную роль в плане защиты графитового анода аккумуляторной батареи, - одного из двух системных электродов. Связывающий материал скрепляет частицы и удерживает в контакте с токосъемником. Применяемое ныне связующее литиевых батарей изготавливается на основе поливинилиденфторида (ПВДФ). Так вот, японские специалисты обнаружили гораздо лучший альтернативный вариант.

Новый продукт японского производства получил название: бис-имино-аценафтенхинон-парафенилен. Японский связующий материал протестирован как часть экспериментальных полуэлементных АКБ с защитой анода, обеспечивающий связь с токосъемником. При этом отмечен ряд существенных улучшений производительности. В первую очередь благодаря способности связующего материала сохранять емкость в течение многократных циклов заряда.

Налицо улучшенная механическая стабильность, надежное сцепление с анодом и токоприемником. Новый связующий материал бис-имино-аценафтенхинон-парафенилен также показал лучшую проводимость в условиях более тонкой структуры по сравнению с PVDF, что используется сегодня.

Совсем иначе вступает новый связующий материал в реакцию с электролитом, что способствует увеличению срока службы аккумуляторов. Микроскопическое сканирование показало проявление небольших по величине трещин не ранее, чем спустя 1700 циклов. Опять же сравнивая с PVDF, японские ученые отметили проявление больших трещин на PVDF структуре уже после 500 циклов.

<< Назад: Метаболизм быстрый и медленный 15.03.2021

>> Вперед: Карбид-кремниевые MOSFET серии CoolSiC 14.03.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Мозговой имплантат для восстановления памяти 21.02.2014 DARPA (Агентство передовых оборонных исследований США) приступило к разработке новых методов анализа и расшифровки нейронных сигналов с тем, чтобы понять, какое применение может найти стимуляция нейронов в процессе восстановления памяти пережившего мозговую травму человека. Для этого планируется разработать имплантат, который поможет в лечении нарушений памяти с помощью нейронной стимуляции. Проект получил название RAM (Restoring Active Memory - восстановление активной памяти). По данным агентства, в период с 2000-го до середины 2012 г. в армии США было зарегистрировано 250000 случаев мозговых травм. Такие повреждения зачастую приводят к нарушениям памяти, что включает в себя как потерю сформированных до травмы воспоминаний (амнезия), так и неспособность удерживать в голове новые. Другими словами, речь идет о посттравматических нарушениях памяти. DARPA собирается создать мозговой имплантат, который бы смог стимулировать нейроны так, чтобы уменьшить или даже полностью излечить эти расстройства памяти. Метод нейронной стимуляции подразумевает использование устройств, которые посылают электрические разряды в мозг. Он уже применяется в лечении таких расстройств как эпилепсия и болезнь Паркинсона. Другим способом применения этого устройства может стать стимуляция определенных областей мозга во время подготовки солдат. Это может помочь им быстрее приобретать новые навыки, обострить рефлексы и лучше контролировать эмоции. Последние достижения в нейробиологии пролили свет на механизмы, которые задействованы в процессе обучения и применения имеющихся знаний и умений. Программа включает в себя разработку сложных моделей воспоминаний и рассмотрение нейробиологических и поведенческих различий между работой памяти при содействии имплантата и обучением естественным путем. В числе кандидатов на партнерство с DARPA фигурирует компания Medtronic, которая известна созданием имплантата глубокой мозговой стимуляции: он чуть ли не волшебным образом устраняет последствия болезни Паркинсона. Неизвестно, как к инновациям DARPA отнесутся солдаты, однако они могут дать весьма интересные результаты в медицине, к примеру - в лечении болезни Альцгеймера.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025