САМЫЙ ЛУЧШИЙ ФОРУМ ДЛЯ ОБЩЕНИЯ ПОДРОСТКОВ ДЕТЙ И ВЗРОСЛЫХ ФОРУМ ДЛЯ ВСЕХ И КАЖДОГО

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



В мире новых батареек. Или когда мы забудем о зарядке

Сообщений 1 страница 3 из 3

1

Новые Li-Ion батареи заряжаются до 70 процентов за 2 минуты и служат 20 лет

Тема аккумуляторов и батарей не отпускает. Еще не успел «остыть» пост про самый быстрозаряжаемый аккумулятор — Pronto, как ученые из Сингапура выкатили настоящую революцию.

https://habrastorage.org/files/4b4/a73/3c7/4b4a733c7e564dafa3b94d84dccfcd26.jpg

Команда исследователей из Наньянского Технологического Университета (NTU Сингапур) разработала новую батарею, которую можно заряжать до 70 процентов всего за 2 минуты. А срок службы батарей составляет более 20 лет.

https://habrastorage.org/files/363/f0a/83d/363f0a83d092415398ddd354a9b16561.jpg

Этот прорыв имеет далеко идущие последствия, особенно в области электромобилей (если лень читать дальше, на этом моменте уже можно покупать акции Tesla), которые страдают от длительного времени перезарядки (более 4х часов) и ограниченным сроком службы батарей. Разработанное поколение литий-ионных батарей позволит электрическим транспортным средствам, перезаряжаться в 20 раз быстрее, чем современные батареи. Частая замена батарей также останется в прошлом. Новая батарея будет в состоянии выдержать более 10 000 циклов зарядки — 20 раз больше, чем 500 циклов сегодняшних батарей.

https://habrastorage.org/files/e88/02c/938/e8802c93843844d0a5715ef51a21cefb.jpg

Сингапурские ученые заменили традиционный графит, используемый для анода (отрицательный полюс) в литий-ионных батареях на гель изготовленный из диоксида титана (этот материал крайне распространен и используется, например, в солнцезащитных кремах, чтобы поглотить ультрафиолетовые лучи).

Обычно диоксид титана находится в сферической форме, но ученые из Сингапура разработали простой метод, позволяющий придать частицам диоксида титана и форму крошечных нанотрубок, которые в тысячу раз тоньше диаметра человеческого волоса. Форма наноструктур ответственна за скорость химических реакций, происходящих в новой батареи.

Открытие влияния формы наноструктуру на скорость химических реакций принадлежит доценту NTU Singapore, Чэню Сяодуну (Chen Xiaodong). Чтобы достигнуть прорыва, команде из четырех ученых во главе с профессором Чэнем понадобилось 3 года. Профессор Рашид Язами (Rachid Yazami), который был одним из изобретателей литий-графитового анода 34 года назад, что используется в большинстве литий-ионных батарей сегодня, обозначил изобретение профессора Чэня как следующий большой скачок в технологии батарей.

«Стоимость литий-ионных батарей значительно снизилась и производительность улучшилась с того момента, как Sony коммерциализировала эту технологию в 1991 году, рынок быстро расширяется в сторону новых применений в электрической мобильности и хранении энергии,» говорит профессор Язами.

https://habrastorage.org/files/a9a/1a1/613/a9a1a16133bf48338448eb8d6275a601.jpg
На фото профессор Рашид Язами. В 1980 году он изобрел технологию графитовых электродов, используемых в современных литий-ионных батареях.

«Еще есть пространство для совершенствования технологии и одной из ключевых областей является плотность мощности — сколько энергии может храниться в определенном количестве пространства, что непосредственно относится к способности быстрой зарядки. В идеале, время зарядки батарей в электромобилях должно быть меньше, чем 15 минут, и наноструктурированные аноды профессора Чэня доказали, что это возможно».

Коммерциализация технологии

Следующим шагом для исследовательской группы профессора Чэня будет заявка на грант для доказательства правильности концепции гранта путем создания полноценного прототипа батареи. Запатентованная технология уже привлекла интерес со стороны промышленности.

В настоящий момент технология изготовления батарей лицензируется и Чэнь ожидает, что новое поколение быстрозаряжаемых батарей выйдет на массовый рынок в течение двух лет. «С нашей нанотехнологией, электромобили смогут значительно увеличить запас хода после всего пяти минут зарядки, что сопоставимо со временем, требуемым для дозаправки бензиновых автомобилей», — добавил профессор Чэнь. «Не менее важно, мы можем теперь резко сократить объем отходов, возникающий из-за утилизированных батарей, так как наши батареи прослужат в десятки раз дольше, чем нынешнее поколение литий-ионных батарей.»

Длительный срок службы новой батареи также означает, что водители смогут сэкономить на замене батареи, которая составляет сейчас около $ 5000 USD.

Производство

Литий-ионные батареи, как правило, используют добавки для связывания катодов с анодами, которые влияют на скорость, с которой электроны и ионы могут передавать в и из батарей. Тем не менее, новые электроды, связанные гелем в виде нанотрубок на основе диоксида титана, команды профессора Чэня устраняют необходимость в этих добавках и позволяют упаковать больше энергии в том же объеме пространства.

«Производство этого нанотрубчатого геля сравнительно легко,» — добавил профессор Чэнь. «Диоксид титана и гидроксид натрия смешивают и перемешивают при определенной температуре. Производители батарей будет легко интегрировать наш новый гель в их текущие производственные процессы.»

Ждем 2016 года, когда должны появиться первые коммерческие образцы новых аккумуляторов.

Если у вас есть такая возможность, бегите покупать акции Tesla. Они первыми получат преимущество от использования новых батарей. Напомню, на сегодняшний день Tesla решила проблему быстрой перезарядки автомобилей тем, что процесс представляет собой операцию по извлечению разряженной батареи и установку заряженной и занимает 90 секунд. Зарядка же от электросети занимает более 5 часов.
Источник

Подпись автора

https://i013.radikal.ru/1606/d9/04ba207139ee.gifhttps://smailiki.ucoz.net/_ph/53/2/545773567.gifhttps://smail1.ucoz.net/_ph/7/2/454533062.gif
По всем вопросам, касаемо работы форума, пишите в тему без регистрации или в чат

0

2

Изобретена вечная батарея для мобильного

Американские ученые разработали ядерную батарею размером с небольшую монету, которая потенциально сможет обеспечивать энергией мобильный телефон тысячи лет.

Американские ученые из Университета Миссури объявили о том, что разработали новую батарею, работающую на ядерной энергии, которая по размеру не больше обычной монеты.

«Радиоизотопные батареи могут обеспечивать мощность, на шесть порядков превышающую заряд химических батарей. Данный источник питания может получать энергию с помощью распада радиоактивных изотопов», - сказал Джэ Квон (Jae Kwon), один из ученых, создавших данное изобретение.

По его словам, хотя ядерные батареи уже не являются новинкой и широко используются в различных областях (например, для обеспечения питания разного рода беспилотных устройств, таких как космические спутники), прорыв заключается в размере данного устройства.

Также ученые отмечают, что, несмотря на широко распространенные опасения по поводу опасности ядерной энергии, такие батареи полностью безвредны. «Люди слышат слово «ядерный» и думают, что это что-то очень опасное. Однако, ядерные источники питания уже достаточно давно обеспечивают энергией множество устройств, таких как искусственные органы, космические спутники и подводные системы», - сказал Квон.

Новую батарею можно будет использовать в мобильных телефонах, портативных компьютерах, фотоаппаратах и другой технике. Потенциально такого рода источники питания могут работать сотни и даже тысячи лет. Проблема в том, что на сегодняшний день ученым не удалось добиться высокой мощности от этих батарей.

http://filearchive.cnews.ru/img/cnews/2009/10/09/kwon_60413.jpg
Джэ Квон (слева) и его коллеги создали ядерную батарею, сопоставимую по размеру с монетой

Джэ Квон отметил, что это дело ближайшего будущего. В этом случае различные мелкие электронные устройства, такие как уже упоминавшиеся мобильные телефоны, смогут работать без подзарядки более тысячи лет.

Еще одной инновацией ученых Университета Миссури является решение проблемы полупроводника. Дело в том, что ранее в ядерных батареях применялся только твердый полупроводник, который, однако, быстро разрушался под воздействием радиации. Теперь же твердый полупроводник удалось заменить жидким, что отчасти и дало возможность уменьшить размер батареи.

Подпись автора

https://i013.radikal.ru/1606/d9/04ba207139ee.gifhttps://smailiki.ucoz.net/_ph/53/2/545773567.gifhttps://smail1.ucoz.net/_ph/7/2/454533062.gif
По всем вопросам, касаемо работы форума, пишите в тему без регистрации или в чат

0

3

Альтернативная Энергия

Энергия волн океана.

http://alternattiveenergy.com/uploads/posts/2013-03/thumbs/1363787097_energiya-voln.jpg

Мировой океан - это не просто масса воды с неизведанными глубинами, а еще и неплохой источник энергии переносимой волнами по поверхности. Она так и называется – энергия волн. Ее применение находит в различных полезных работах напрямую связанных с жизнедеятельностью человека: наполнение резервуаров, генерация электричества, опреснение воды. В ученых кругах эту силу относят к возобновляемым источникам.

Океанскую мощность волнения оценивают произведением киловатта на метр погонный, при этом удельная мощность получается в несколько раз больше, чем у солнечной и ветровой энергии планеты. Средний показатель волны обычно всегда выше 15 киловатт на метр. А если высота достигает более двух метров, то параметр поднимается до 80 киловатт на метр.
Использование энергии волн океанов с легкостью позволило бы выйти на новый уровень и решить большинство известных проблем в данной области. Ведь преобразование механики в электрику на примере океанской волны может достигать до 85% КПД. В данный момент ни один из известных видов возобновляемой энергетики не достиг таких ошеломляющих успехов.

По своей сути волновая энергия представляет собой сумму концентраций солнца и ветра. Соответственно, мощность, получаемая от волнения океанской массы будет ниже энергии посылаемой солнцем на нашу планету. Однако если создать искусственный электрогенератор, то мощность на выходе уже будет превышать оба альтернативных источника.
Большинство людей заблуждаются думая, что энергия океанских приливов и течений схожа с аналогичным параметром волн. В любом случае выработка электричества данного типа не распространена, так как существует только  экспериментальное исследование. Но тематика считается достаточно перспективной, поэтому все мероприятия проводимые в этом виде деятельности выдают неплохие результаты.

В будущем энергия волн сможет помочь создавать волновые двигатели, которыми будут оснащены суда в морях и океанах.
Важно понимать, что получаемая мощность будет на порядок больше, чем энергия океанских приливов и течений, которая довольно давно используется на электростанциях приливного типа. Сейчас большинство известных стран обладающих большой протяженностью побережья, с постоянно дующими сильными ветрами, генерируют около пяти процентов электроэнергии, путем перевода волновой энергии в электричество. В частности это Великобритания и Ирландия. Причем первая из названных стран является обладателем волнового генератора «Устрица» (рис.1). Его уже окрестили настоящим прорывом и даже чудом во всей мировой энергетической промышленности. При широком применении такого источника как непостоянная океанская волна, в любом случае будет получаться избыток энергии. Он будет направлен на получение водорода или алюминия.
В настоящий момент волновая энергетика с нетерпением ждет своих инвесторов и специалистов. А пока данный вид добычи недостаточно освоен и считается «темной лошадкой», причем своеобразной. Но уже точно доказано, что волны содержат огромнейший энергетический потенциал и его полное раскрытие – дело ближайшего будущего.

http://s020.radikal.ru/i711/1509/46/8410405a3850.jpg
http://alternattiveenergy.com/uploads/posts/2013-03/thumbs/1363788580_generatora-ustrica.jpg
Ссылка

Подпись автора

https://i013.radikal.ru/1606/d9/04ba207139ee.gifhttps://smailiki.ucoz.net/_ph/53/2/545773567.gifhttps://smail1.ucoz.net/_ph/7/2/454533062.gif
По всем вопросам, касаемо работы форума, пишите в тему без регистрации или в чат

0