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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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