Белорусские инженеры рассказали о будущем батарей для электромобилей
Рынок электромобилей стремительно расширяется. На нем представлены не только пассажирские, но и грузовые модели, а также специализированный транспорт. Сегодня главные задачи по совершенствованию транспорта на электрической тяге — увеличение пробега на одной заправке (зарядке), повышение емкости и долговечности накопителей, применение экологически «чистых» аккумуляторов на всем его жизненном цикле. Все эти задачи связаны с одним важным конструктивным элементом — аккумуляторной батареей, которая все еще остается «головной болью» многих ученых и конструкторов мира. Над решением этих задач работают и специалисты компании UST Inc. Результаты их исследований показывают, что ставку в ближайшей перспективе нужно делать не на литий-ионные аккумуляторы.
Недостатки современных литий-ионных аккумуляторов
Несмотря на их широкое распространение, литий-ионные батареи обладают рядом серьезных недостатков. Во-первых, они подвержены перегреву и химическому замыканию, что может привести к взрывам и возгораниям, особенно в случае повреждения корпуса. Горящие электромобили не редкая новость в сюжетах местных телеканалов.
Во-вторых, добыча лития и других редкоземельных элементов, используемых в этих батареях, наносит значительный ущерб экологии. Процесс добычи сопровождается загрязнением почвы и воды, а также требует значительных энергозатрат.
Еще один важный минус – ограниченный срок службы. Со временем литий-ионные аккумуляторы теряют свою емкость, что приводит к снижению дальности хода электромобиля и необходимости частой замены батарей. Утилизация таких аккумуляторов также представляет собой серьезную проблему, поскольку они содержат токсичные вещества, а также в общемировом исчислении имеют значительные массогабаритные характеристики.
Графеновая альтернатива
В научных кругах давно ведутся исследования, доказывающие, что углеродные батареи способны стать более эффективной и экологически безопасной заменой литий-ионным аккумуляторам.
Сегодня графен активно тестируется в различных сферах, и уже сейчас его применение позволяет значительно повысить характеристики тяговых батарей. Благодаря высокой теплопроводности такие батареи меньше нагреваются, обладают феноменальной энергоемкостью – до 1000 Вт·ч на килограмм – и могут прослужить значительно дольше традиционных аналогов. К примеру, литий-ионные батареи в среднем удерживают лишь 180 Вт·ч на килограмм. Также графеновые батареи значительно легче.
До сегодняшнего дня массовое производство графеновых аккумуляторов остается сложной задачей, главным образом из-за высокой стоимости углеродного волокна и низкого уровня развития графеновых технологий. Однако в течение ближайших десяти лет специалисты рассчитывают найти способы масштабного и доступного производства.
В настоящее время около 300 компаний по всему миру разрабатывают технологии, связанные с графеновыми батареями. Например, испанская Graphenano уже тестирует графеновый полимер, который позволит электромобилям проезжать до 500 км при быстрой пятиминутной зарядке. Другие игроки, такие как японская Toray Industries, занимаются созданием ультратонких графеновых слоев с улучшенной проводимостью, что уже увеличивает срок службы батарей на 50%.
Зеленые перевозки как главная цель
Переход на графеновые аккумуляторы сулит транспортной отрасли значительные преимущества. Легкость материала позволит увеличить пассажировместимость электротранспорта и улучшить соотношение массы транспорта к массе перевозимого груза, а его высокая прочность и устойчивость к деградации снизят потребность в частой замене батарей.
Но главное – графеновые батареи безопаснее и экологичнее литиевых аналогов. Они не содержат токсичных элементов, не представляют угрозы в случае повреждения, а их утилизация не наносит вреда окружающей среде. Графен – это возобновляемый ресурс, который способен сделать общественный транспорт по-настоящему «зеленым».
Таким образом, развитие углеродных аккумуляторов может привести к революционным изменениям, а именно — появлению более быстрых, легких, безопасных и доступных электромобилей, способных конкурировать с личным транспортом не только экологичности, комфорту и иным характеристикам.
Telegram 
Дзен 
VK Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Старший преподаватель кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николай Зенченко проанализировал принципы работы одежды с маркировкой UPF — технологии, которая блокирует до 98% ультрафиолетового излучения. В отличие от солнцезащитного крема, такая защита не смывается водой и действует весь день, но при этом требует правильного выбора материала. Эксперт развеял популярные мифы: почему мокрая хлопковая футболка не спасает от ожогов, можно ли загореть в UPF-купальнике и зачем горнолыжной куртке защита от солнца.
Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.
Недавняя модификация ускорителя частиц позволила провести измерения, о которых теоретики рассуждали более 50 лет.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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