Домашние животные не должны питаться, как мы
Почему?
13.12.2021
УрФУ
6
16 190

Разработан новый электродный материал для батареек

4.5

Российские ученые разработали органический электродный материал для калий-ионных аккумуляторов большой емкости и мощности. Он может стать экологичной и дешевой альтернативой литий-ионным аккумуляторам.

Разработан новый электродный материал для батареек / ©Getty images

Подробное описание исследования опубликовано в Journal of Power Sources. Один из недостатков литий-ионных аккумуляторов – ограничение в скорости отдачи и накопления энергии. Это не позволяет заряжать и разряжать устройство без ущерба для его работоспособности. Кроме того, литий — исчерпаемый металл, добываемый из подземных месторождений.

Массовое использование литиевых аккумуляторов со временем приведет к дефициту лития и повышению цены на производство литий-ионных элементов. Авторы исследования создали органическое соединение, которое позволит заменить неорганические материалы для производства калий-ионных аккумуляторов.

Октагидрокситетраазапентацендион (OHTAPQ) — новый электродный материал для анода калиевых аккумуляторов с высокой удельной емкостью заряда. Он сочетает в себе высокую производительность и стабильность по количеству циклов зарядки-разрядки.

«При разработке органических материалов для аккумуляторов мы ставим перед собой две задачи. Первая — создать эффективный аккумулятор, который будет запасать много энергии и будет легким. При одинаковом количестве циклов заряда-разряда, но при большем запасе энергии заряда батареи будет хватать на большее время. Вторая — достигнуть его стабильности по количеству циклов зарядки-разрядки, в течение которых он сохранит работоспособность.

Доцент кафедры электрофизики УрФУ Иван Жидков / ©Пресс-служба УрФУ

Электрод на основе OHTAPQ продемонстрировал высокую удельную емкость и стабильную работу в течение более 1200 циклов заряда-разряда. Это позволит использовать материал в сверхбыстрых аккумуляторах для любых устройств», — говорит доцент кафедры электрофизики УрФУ Иван Жидков.

Протестировав новый материал в качестве анода, ученые пришли к выводу, что с его помощью можно достичь рекордно высоких эксплуатационных характеристик для калий-ионных аккумуляторов.

«Органические аккумуляторы обладают большим потенциалом для широкого применения. Органические материалы легче неорганических, а энергии запасают больше. Например, если облегчить аккумуляторы электромобиля, машина будет меньше весить или на тот же вес будет запасать больше электроэнергии, то есть увеличится длительность хода. То же касается телефонов и других устройств, работающих на аккумуляторах», — поясняет Иван Жидков.

Отметим, над исследованием работали ученые Института проблем химической физики РАН (Черноголовка), Уральского федерального университета и Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Центра энергетических наук и технологий Сколтеха (Москва) и Силезского технологического университета (Гливице, Польша). Проект поддержан Министерством науки и образования Российской Федерации. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
4 часа назад
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

Позавчера, 18:14
Илья Ведмеденко

В России завершили заводские испытания малого ракетного корабля проекта 22800. Его построили для Черноморского флота. Такие МРК несут широкий набор вооружений, включая универсальный ракетный комплекс с «Калибрами».

Позавчера, 12:55
Василий Парфенов

Один из основных приборов готовящегося к полету аппарата Europa Clipper получил «первый свет» — так называют первое включение инструмента в рабочем режиме. Инфракрасная камера E-THEMIS в качестве теста работоспособности сделала панораму города Темпе в штате Аризона. «Космический глаз» межпланетного зонда запечатлел земной урбанистический пейзаж за два года до начала миссии и за целых восемь лет до прибытия в систему Юпитера.

4 часа назад
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

Позавчера, 18:14
Илья Ведмеденко

В России завершили заводские испытания малого ракетного корабля проекта 22800. Его построили для Черноморского флота. Такие МРК несут широкий набор вооружений, включая универсальный ракетный комплекс с «Калибрами».

10 января
Алиса Гаджиева

Два шлема с рогами, которые были единственным археологическим подтверждением мифа о том, что воины Северной Европы носили на головах эти сомнительные изделия, относятся к бронзовому веку.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

19.12.2021
Александр Речкин

Корпорация Илона Маска с 2012 года разрабатывает космический корабль, который может изменить правила игры в космической отрасли. Starship, как его называют, должен стать многоразовой транспортной системой, способной доставить на Красную планету до 100 человек за раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев

13.12.2021
-
0
+
Каждый день по 10 новостей о том, что и так и эдак, и такой и сякой новый аккумулятор изобретают, а на деле...
    -
    0
    +
    А вот охотно соглашусь. И не десятая и даже не сотая новость о прорыве в деле аккумов. А воз и ныне там, и на прилавке все те же до боли осточертевшие литий-ионные. А нет, теперь стали писать мантру про перерабатываемость - чтобы успокоить нежные организьмы, возмущенные загрязнением. Но на самом деле, конечно, никто ничего не перерабатывает.
-
-1
+
Даже не вес аккума осн проблема, а то, как его будут утилизировать после использования. Эдак через лет 10-20 будут горы литиевых аккумов, и на тек момент не закладываются никакие облегчения для промышленной роботизированной их разборки и утилизации. Так что африканцы будут ими баловаться, на пляжах Гвинеи. Там же, где сейчас заканчивают свои дни матплаты, сисблоки, и прочая отслужившая свое электронная техника.
    13.12.2021
    -
    0
    +
    Буду весьма рад, если вы подскажете полный цикл производства с последующей 100% утилизацией. В такое наверное только боги умеют, на данном этапе развития человечества совершенно не критично и не является необходимым.
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Конечно не критично, по уши в мусоре будем сидеть, а все, что нам смогут предложить - ну чешите на Марс и там начинайте все сначала. Уже если поднят такой хайп по прогрессивности электроперехода - то сразу нужно делать все нормально. Принципы RRR (Recycle, Reduce, Reuse) - когда были придуманы? Вы представляете себе, что вдобавок к горам шин еще и будут везде валяться горы старых аккумов? И спаситель Илон Маск будет улыбаться с плакатов...Где-то я уже такое видел, наверное, в к\ф "Бегство мистера Мак-Кинли"....
    4 недели назад
    -
    0
    +
    Если ты ту пой, то это твои проблемы, но свои мысли выдавать за истинну не имеешь права. Б/у электроника перерабатывается уже давно. Золото, серебро есть в ней и попутно извлекают и остальные типа меди, олова, свинца. Так же и литийионные аккумы спокойно перерабатывается. Извлекаются соли лития и другие материалы. То же касается и аккумуляторов - будет потребность на законодательном уровне всех владельцев обязуют сдавать б/у технику и аккумуляторы либо плати за новую при покупке дороже либо штраф,если неудосужился сдать старое.А то что сейчас есть такие свалки это не отсутвие технологий переработки, а не желание некоторые предпринимателей и правительств этим заниматься.

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: