Химики предложили пластиковые твердые электролиты, которые «облегчат» электромобили
Ученые из Японии исследовали органические ионные пластические кристаллы (OIPC), которые можно было бы применять в качестве твердых электролитов в накопителях энергии.
Твердотельные аккумуляторы как альтернатива батареям на основе жидкого электролита отличаются высокой производительностью и электрохимической стабильностью. Кроме того, они стоят дешевле (литий не имеет высококонцентрированных месторождений, поэтому его добыча довольно дорога) и не подвержены утечке или воспламенению при перегрузке.
Спрос на подобные «топливные баки» растет пропорционально развитию рынка электротранспорта, где особенно нужны компактные и в то же время мощные батареи. Ожидается, что и сами электромобили или электробусы, оснащенные такими устройствами, станут легче, а значит, маневреннее.
Прогнозировать новые высокоемкие и безопасные материалы химикам помогают информационные технологии, позволяющие устанавливать корреляцию между структурой вещества и его свойствами. Так, исследователи из Университета Софии (Токио) создали обучающий набор данных, структурированных в виде математических объектов — графов.
К существующей базе они добавили новые сведения об OIPC из открытых источников, то есть уникальные химические структуры, соотношение компонентов, температуру измерения. Для работы с ними и предсказания ионной проводимости веществ-кандидатов ученые задействовали графовую нейронную сеть.
Эксперимент показал, что точность прогнозирования становится выше, если рассматриваются схожие между собой структуры. В качестве таковых исследователи выбрали катионы (положительно заряженные ионы) пирролидина (C4H9N), чьи производные содержали во множестве обучающие данные. Затем материаловеды синтезировали восемь новых соединений: шесть из них оказались твердыми (OIPC) при комнатной температуре, а два — жидкостями.
Одно вещество продемонстрировало впечатляющий результат — ионную проводимость на уровне 1,75 × 10−4 сименс на сантиметр при температуре 25 °C. Из этого ученые сделали вывод, что OIPC имеют большие перспективы в качестве твердотельных электролитов, однако их свойства необходимо улучшать. Научный коллектив Университета Софии продолжит сочетать экспериментальные методы и молекулярную динамику, чтобы глубже понять взаимосвязь между структурой и свойствами потенциальных ионных проводников.
Результаты исследования представлены в журнале ACS Applied Electronic Materials.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии