Акумулятор із мідної піни. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Акумулятор із мідної піни

05.11.2013

Група дослідників з Університету штату Колорадо близька до того, щоб створити прототип акумулятора, який буде більш екологічно чистим та дешевшим у порівнянні звичайними батареями. Крім того, нова батарея швидше заряджатиметься і довше працюватиме.

За словами вчених, сучасні акумулятори мають низку проблем: високу вартість, обмежену тривалість роботи, а також токсичні або корозійні матеріали, що використовуються у виробництві. Але, за словами хіміка з Університету штату Колорадо Емі Прієто (Amy Prieto), є два основні питання, які потребують негайного вирішення: низька щільність енергії та низька щільність потужності.

Низька густина енергії означає, що звичайні батареї смартфонів не можуть містити достатньо енергії, щоб працювати довше 1-2 днів. А низька щільність потужності означає, що акумулятор для зарядки потрібно кілька годин, а не кілька хвилин.

Група вчених під керівництвом Прієто намагається вирішити ці проблеми, підшукуючи нові компоненти для акумуляторів. Зрештою, дослідники застосували піномідь як струмоприймач на анодній стороні батареї. За словами вчених, піна – відповідна структура. Вона об'ємна, збільшує площу поверхні електродів і притягує їх ближче один до одного, що, своєю чергою, підвищує щільність потужності батареї. Крім того, складні тривимірні структури піни працюють як електрод більш ефективно.

На верхній частині мідної піни за допомогою гальванізації виготовляється анод з міді антимоніду. Надалі анод служить як електрод для електрохімічної реакції полімеризації, що накопичує твердий електроліт. Нарешті, простір усередині піни заповнюється суспензією, яку висушують для утворення катода. Алюмінієва сітчаста структура збирає струм на катодній стороні.

Важливо відзначити, що група дослідників з Університету штату Колорадо використовує більш дешеве гальванічне обладнання порівняно з тим, що використовується при виготовленні звичайних батарей. Прието каже, що вартість виробництва батарей з піномеді буде приблизно вдвічі нижчою від вартості виробництва звичайних літій-іонних батарей. Група також припускає, що батареї з піномеді будуть при тій же ємності на третину менше літій-іонних. Заряджання відбуватиметься від 5 до 10 разів швидше, а час роботи зросте приблизно в 10 разів у порівнянні зі звичними акумуляторами.

Новий акумулятор також буде екологічно чистим та безпечним. Твердий електроліт знижує ризик виникнення пожежі. Крім того, команда використовувала нетоксичні речовини для батарей.

Після успішного створення 2D-батареї на мідній пластині дослідники розпочали інтеграцію всіх компонентів у тривимірний прототип акумулятора. Для першого тестування будуть використані електричні велосипеди та портативна електроніка.

<< Назад: Установка для масового виробництва карбіду кремнію 05.11.2013

>> Вперед: Залишки планктону розкажуть про давній клімат 04.11.2013

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Світлодіоди недостатньо екологічні 25.09.2012

Світлодіодні лампочки практично здобули перемогу у боротьбі з лампочками розжарювання та денного світла. Більшість фахівців сходяться на думці, що економія енергії та відсутність токсичних матеріалів у світлодіодах допомагають охороні навколишнього середовища. Нове дослідження вчених із Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії (PNNL) показує, що світловипромінюючий діод є більш екологічно чистим, ніж компактні люмінесцентні лампи та лампи розжарювання. Проте є деякі проблеми.

У ході експериментів лампи розжарювання споживали 60 Вт електроенергії, тоді як світлодіодні лампи - лише 12,5 Вт, при приблизно однаковій кількості світла. Люмінесцентні лампи теж дуже економічні - 15 Вт. Якби людство відмовилося від ламп розжарювання на користь світлодіодів чи компактних люмінесцентних ламп, то негативний вплив на навколишнє середовище, пов'язане зі спалюванням викопного палива, зменшився б у 3-10 разів.

Проте вчені зосередилися як очевидних перевагах світлодіодів (економії електроенергії). Вони визначили " екологічний ланцюжок " : вплив різних джерел світла на довкілля протягом усього життя лампочки, тобто. від видобутку сировини для неї, до утилізації відпрацьованого пристрою. Виявляється, якщо з погляду енергоспоживання люмінесцентні та світлодіодні лампи схожі, то щодо загальних екологічних характеристик світлодіоди однозначно виграють.

За більшістю критеріїв компактні люмінесцентні лампи завдають навколишньому середовищу не більше шкоди, ніж світлодіодна лампа. Але основна складність – утилізація люмінесцентних ламп, які містять токсичні речовини.

У світлодіодів також є серйозна екологічна вада: алюмінієвий радіатор, що охолоджує компоненти світлодіодної лампочки. Справа в тому, що процес видобутку, очищення та обробки алюмінію є дуже енергоємним і створює кілька побічних продуктів, таких як сірчана кислота. Це створює додаткове навантаження на навколишнє середовище, що знижує "екологічну якість" світлодіодних джерел світла.

Вчені вважають, що в найближчі п'ять років будуть розроблені ефективніші світлодіоди зі значно менш потужними радіаторами.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт