Переход к возобновляемым источникам энергии требует эффективных методов хранения больших объемов электроэнергии. Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) разработали новый метод, который может продлить срок службы водных цинк-ионных батарей на несколько порядков. Вместо того, чтобы выдерживать всего несколько тысяч циклов, они теперь смогут выдерживать несколько сотен тысяч циклов зарядки и разрядки.
Ключом к этому нововведению является специальный защитный слой для цинковых анодов аккумуляторов. Этот слой решает предыдущие проблемы, такие как рост игольчатых цинковых структур, известных как цинковые дендриты, а также нежелательные химические побочные реакции, которые вызывают образование водорода и коррозию.
Исследовательская группа во главе с профессором Роландом А. Фишером, заведующим кафедрой неорганической и металлоорганической химии в Школе естественных наук TUM, использует для этой цели уникальный материал: пористый органический полимер под названием TpBD-2F. Этот материал образует стабильную ультратонкую и высокоупорядоченную пленку на аноде цинка, позволяя ионам цинка эффективно проходить через наноканалы, не допуская при этом попадания воды внутрь анода.
Цинковые аккумуляторы как экономичная альтернатива литий-ионным аккумуляторам
Да Лэй, аспирант и ведущий автор исследования, опубликованного в Advanced Energy Materials, объясняет: «Цинк-ионные батареи с этим новым защитным слоем могут заменить литий-ионные батареи в крупномасштабных приложениях для хранения энергии в сочетании с солнечными или ветряными электростанциями. Они служат дольше, безопаснее, а цинк дешевле и доступнее, чем литий». В то время как литий остается первым выбором для мобильных приложений, таких как электромобили и портативные устройства, его более высокая стоимость и вред, наносимый окружающей среде, делают его менее привлекательным для крупномасштабного хранения энергии.
Фишер добавляет: «Это действительно впечатляющий результат исследования. Мы показали, что химический подход, разработанный Да Лэем, не только работает, но и поддается контролю. Нас, как фундаментальных исследователей, в первую очередь интересуют новые научные принципы – и здесь мы их открыли. Мы уже разработали первый прототип в виде кнопочной ячейки. Я не вижу причин, по которым наши выводы не могли бы быть распространены в более крупные приложения. Теперь дело за инженерами, которые должны подхватить идею и разработать соответствующие производственные процессы».
Робот-голубь раскрыл секрет полета птиц без вертикального хвостового оперения
Летающий робот, вдохновленный голубями, пролил свет на загадку того, как птицы способны летать без вертикальных хвостовых оперений, которые используются в конструкциях большинства современных самолетов. Создатели робота утверждают, что этот прототип может способствовать разработке пассажирских самолетов с уменьшенным сопротивлением воздуха, что, в свою очередь, сократит потребление топлива. 21.11.2024 114 0 0Выручка Nvidia увеличилась на 94%
Nvidia зафиксировала чистую прибыль в размере $19,3 млрд, при этом продажи выросли на 94% по сравнению с прошлым годом и достигли $35,1 млрд за квартал, завершившийся в октябре. 21.11.2024 117 0 0Снимки SpaceX демонстрируют непревзойдённую мощь двигателей Raptor ракеты Starship
SpaceX поделилась несколькими захватывающими изображениями, демонстрирующими работу 33 двигателей Raptor на ракете-носителе Super Heavy, поднимающей корабль Starship в небо во время шестого испытательного полёта. 21.11.2024 116 0 0«Росэлектроника» в пилотном режиме запустит производство гибридных трекеров ГЛОНАСС
Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех запускает пилотный проект по организации производства гибридных трекеров ГЛОНАСС. Соответствующее соглашение подписали директор по новым проектам и внешней кооперации входящего в холдинг Калужского электромеханического завода Денис Трошкин и генеральный директор АО «ГЛОНАСС» Алексей Райкевич в ходе XVIII Международного форума «Транспорт России» на стенде Минтранса РФ. 21.11.2024 116 0 0