Bateri natrium-ion. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Bateri natrium-ion

12.03.2015

Ahli kimia telah membuat bateri natrium-ion yang berfungsi sama seperti bateri litium-ion yang biasa kita gunakan.

Beberapa tahun yang lalu, telah dicadangkan bahawa sudah tiba masanya untuk manusia memikirkan tentang kekurangan yang akan berlaku, tetapi bukan tentang minyak dan gas, yang biasanya kita takuti, tetapi tentang kekurangan logam alkali - litium. Dalam kehidupan kita semakin banyak peranti elektronik dan semua jenis gajet. Dan kesemuanya, dari telefon bimbit hingga ke kereta elektrik, menggunakan tenaga elektrik yang disimpan dalam bateri. Kebanyakannya ialah bateri litium-ion. Hari ini ia adalah jenis bateri boleh dicas semula yang paling biasa. Dan walaupun kita tidak mungkin melihat perang ke atas deposit litium dalam masa terdekat, kosnya mungkin meningkat. Dan ini bermakna sudah tiba masanya untuk memikirkan bateri yang lebih murah yang akan menggunakan sel lain. Pemaju bertaruh pada saudara terdekat litium dalam sistem berkala - natrium, sebagai logam yang lebih biasa dan murah.

Mengapa anda tidak boleh mengambil dan menggantikan litium dalam bateri dengan natrium? Ini semua tentang saiz atom. Walaupun litium dan natrium sangat serupa dalam sifat kimianya, atom natrium jauh lebih besar daripada atom litium. Dan ternyata sangat kritikal untuk operasi bateri. Bateri litium mempunyai dua elektrod, satu diperbuat daripada karbon atau grafit dan satu lagi diperbuat daripada oksida logam seperti kobalt. Ion litium berfungsi sebagai pembawa cas antara elektrod, itulah sebabnya, sebenarnya, ia dipanggil bateri lithium-ion. Semasa pengecasan semula, ion litium dibebaskan daripada elektrod oksida logam dan bergerak ke elektrod kedua, yang diperbuat daripada karbon.

Saiz atom litium adalah sedemikian rupa sehingga ia boleh disepadukan dengan mudah ke dalam struktur elektrod. Proses ini dipanggil interkalasi, di mana ion logam "memerah" di antara lapisan atom grafit. Semasa nyahcas, proses terbalik berlaku - ion litium meninggalkan elektrod grafit dan kembali ke elektrod kedua.

Perkara utama dalam proses elektrokimia ini hanyalah penggabungan ion ke dalam elektrod. Lebih cepat dan mudah ia berlalu, lebih besar kuasa serta-merta. Jika prosesnya perlahan, bateri tidak akan dapat memberikan arus yang diperlukan untuk mengendalikan peranti. Ini adalah tepat kesukaran dalam membangunkan bateri natrium-ion. Elektrod karbon tidak sesuai kerana ion natrium, kerana saiznya, sangat enggan untuk bercantum ke dalam struktur grafit.

Itulah sebabnya pakar elektrokimia mencari bahan elektrod yang sesuai untuk elektronik konvensional. Lagipun, adalah mungkin untuk membuat bateri pada ion natrium, dan ia akan berfungsi, keseluruhannya ialah ia tidak akan sekecil, luas dan berkuasa seperti litium. Tetapi kuasa dan saiz adalah parameter yang paling penting untuk peranti mudah alih.

Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Yong Lei dari Universiti Teknikal Ilmenau di Jerman menghasilkan bahan yang boleh digunakan untuk membuat elektrod dalam bateri natrium-ion, supaya ia tidak lebih rendah daripada litium dari segi kuasa. dan kapasiti.

Mula-mula, ahli kimia menganalisis sifat bahan elektrod yang perlu ada untuk memastikan pengenalan ion natrium yang berkesan. Pilihan jatuh pada sebatian aromatik terkonjugasi daripada kelas trans-stilbene. Mereka mempunyai keupayaan untuk memindahkan cas, stabil semasa mengecas dan menyahcas bateri, dan membentuk lapisan antara molekul di antaranya natrium boleh diperkenalkan dengan mudah.

Ahli kimia menguji seberapa baik elektrod yang diperbuat daripada bahan sedemikian akan berfungsi dan ternyata pada ketumpatan arus purata 1 A / g, kapasitinya ialah 160 mAh / g, yang sama sekali tidak kalah dengan bateri lithium-ion. Bateri juga menunjukkan prestasi yang baik dalam ujian ketahanan, mengekalkan kapasiti 70% selepas 400 kitaran cas-nyahcas. Dan walaupun pelaksanaan komersil projek itu masih jauh, keputusan yang dicapai menunjukkan bahawa bateri natrium-ion mempunyai hak untuk hidup dan boleh, pada dasarnya, menggantikan bateri Li-ion yang sudah biasa.

<< Belakang: Penjana angin inovatif tanpa bilah 13.03.2015

>> Ke hadapan: Mean Well Bekalan Kuasa Luaran LPV-150 12.03.2015

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Topi keledar elektronik untuk pemandu lori 14.04.2024

Keselamatan jalan raya, terutamanya untuk pemandu peralatan pembinaan berat, adalah keutamaan bagi jurutera dan saintis. Sehubungan dengan itu, Institut Kekuatan Struktur dan Kebolehpercayaan Sistem Fraunhofer Jerman telah memperkenalkan produk baharu - topi keledar elektronik, yang direka untuk melindungi pemandu daripada kecederaan serius apabila memandu kenderaan pembinaan. Topi keledar elektronik baharu yang dibangunkan oleh pasukan jurutera dari Institut Fraunhofer membuka prospek baharu untuk keselamatan pemandu trak dan peralatan pembinaan. Peranti ini mampu memantau tahap gegaran dalam kabin kereta dan memberi amaran kepada pemandu tentang kemungkinan bahaya. Asas operasi topi keledar ialah sensor piezoelektrik terbina dalam, yang menjana elektrik semasa ubah bentuk fizikal. Mekanisme ini membolehkan peranti bertindak balas kepada getaran kuat yang tipikal peralatan pembinaan. Apabila tahap ubah bentuk melebihi nilai selamat, sistem penggera diaktifkan pada topi keledar, ...>>

Antivitamin dan bukannya antibiotik 13.04.2024

Masalah rintangan bakteria terhadap antibiotik menjadi semakin serius, menimbulkan ancaman kepada rawatan jangkitan yang berkesan. Sehubungan dengan ini, penyelidik sedang mencari cara baharu untuk memerangi pepijat super. Salah satu arahan yang menjanjikan ialah penggunaan antivitamin yang boleh memberi kesan antibakteria. Antivitamin, walaupun dikenali sebagai bertentangan dengan vitamin, telah terbukti sebagai alat yang menjanjikan dalam memerangi rintangan antibiotik bakteria. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Göttingen di Jerman mengesahkan potensi mereka dalam mencipta ubat baharu untuk memerangi jangkitan berbahaya. Dengan peningkatan superbug tahan antibiotik, terdapat keperluan untuk mencari rawatan alternatif. Antivitamin adalah molekul yang serupa dengan vitamin, tetapi mampu menghalang aktiviti bakteria tanpa membahayakan tubuh manusia. Pada masa ini, sains hanya mengetahui tiga antivitamin: mawar ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Berjalan sebagai ubat untuk kemurungan 06.11.2007

Lebih daripada 30 juta preskripsi untuk ubat kemurungan ditulis oleh doktor British setiap tahun.

Pakar psikologi dari Universiti Essex meminta 20 orang yang didiagnosis mengalami kemurungan untuk berjalan kaki selama setengah jam di taman di luar bandar dan bilangan yang sama - berjalan-jalan di pusat membeli-belah yang besar. Ternyata selepas berjalan-jalan di udara segar, mood bertambah baik dalam 71% pesakit dan harga diri meningkat dalam 90%. Daripada mereka yang berjalan di antara gerai, 45% meningkatkan mood mereka, 22% bertambah buruk, dan 44% peratus daripada mereka yang ditinjau mengatakan bahawa harga diri mereka telah menurun (mungkin itu tanda harga yang mereka lihat?).

Dalam eksperimen lain, 108 orang yang tertekan mengambil bahagian dalam berbasikal dan mendaki, serta dalam aktiviti luar (mengumpul sampah, menanam pokok). Mood bertambah baik dalam 94% orang.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web