Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Хранение энергии

Будущее электротранспорта во многом зависит от совершенствования аккумуляторов — они должны весить меньше, заряжаться быстрее и при этом производить больше энергии. Ученые уже добились некоторых результатов. Команда инженеров создала литий-кислородные батареи, которые не растрачивают энергию впустую и могут служить десятилетиями. А австралийский ученый представил ионистор на основе графена, который может заряжаться миллион раз без потери эффективности.

Литий-кислородные аккумуляторы мало весят и производят много энергии и могли бы стать идеальными комплектующими для электромобилей. Но у таких батарей есть существенный недостаток — они быстро изнашиваются и выделяют слишком много энергии в виде тепла впустую. Новая разработка ученых из МТИ, Аргонской национальной лаборатории и Пекинского университета обещает решить эту проблему.

Созданные командой инженеров литий-кислородные аккумуляторы используют наночастицы, в которых содержится литий и кислород. При этом кислород при изменении состояний сохраняется внутри частицы и не возвращается в газовую фазу. Это отличает разработку от литий-воздушных батарей, которые получают кислород из воздуха и выпускают его в атмосферу во время обратной реакции. Новый подход позволяет сократить потерю энергии (величина электрического напряжения сокращается почти в 5 раз) и увеличить срок службы батареи.

Литий-кислородная технология также хорошо адаптирована к реальным условиям, в отличие от литий-воздушных систем, которые портятся при контакте с влагой и CO2. Кроме того, аккумуляторы на литии и кислороде защищены от избыточной зарядки — как только энергии становится слишком много, батарея переключается на другой тип реакции.

Ученые провели 120 циклов заряда-разряда, при этом производительность снизилась лишь на 2%, сообщает Science Daily.

Пока что ученые создали лишь опытный образец аккумулятора, но в течение года они намерены разработать прототип. Для этого не нужны дорогие материалы, а производство во многом схоже с производством традиционных литий-ионных батарей. Если проект будет реализован, то в ближайшем будущем электромобили будут сохранять в два раза больше энергии при той же массе.

Инженер из Технологического университета Суинберна в Австралии решил другую проблему аккумуляторов — скорость их подзарядки. Разработанный им ионистор заряжается практически мгновенно и может использоваться в течение многих лет без потери эффективности.

Хан Линь использовал графен — один из самых прочных материалов на сегодняшний день. За счет структуры, напоминающей соты, графен обладает большой площадью поверхности для хранения энергии. Ученый напечатал графеновые пластины на 3D-принтере — такой способ производства также позволяет сократить затраты и нарастить масштабы.

Как сообщает Phys.org, созданный ученым ионистор производит столько же энергии на килограмм веса, сколько и литий-ионный аккумуляторы, но заряжается за несколько секунд. При этом вместо лития в нем используется графен, который стоит намного дешевле. По словам Хана Линя, ионистор может проходить миллионы циклов зарядки без потери качества.

Сфера производства аккумуляторов не стоит на месте. Братья Крайзель из Австрии создали новый тип батарей, которые весят почти в два раза меньше аккумуляторов в Tesla Model S.

Норвежские ученые из Университета Осло изобрели аккумулятор, который можно полностью зарядить за полсекунды. Однако их разработка предназначена для городского общественного транспорта, который регулярно делает остановки — на каждой из них автобус будет подзаряжаться и энергии хватит, чтобы добраться до следующей остановки.

Ученые Калифорнийского университета в Ирвайне приблизились к созданию вечной батареи. Они разработали аккумулятор из нанопроволоки, который можно перезаряжать сотни тысяч раз.

А инженеры Университета Райса сумели создать литий-ионный аккумулятор, работающий при температуре 150 градусов Цельсия без потери эффективности.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Новый вид 3D-печати за секунды создает объекты с помощью голограмм
Тренды
Граждане США могут навсегда лишиться цифровой приватности
Приватность
Биотех-компания набивает татуировки с ДНК близкого человека
Биотехнологии
Британия планирует стать раем для космических стартапов
Космические планы
Искусственный интеллект
Ученые вставили мозг червя в робота Arduino
Электричество поможет диагностировать рак
Борьба с раком
Созданы самые надежные перовскитовые фотоэлементы с КПД 19%
Солнечная энергетика
Эксперт Ford: «Автомобили будут отдавать бесплатно в обмен на данные»
Мнения
ИИ изучил автоматизацию и пришел к выводу, что она не угрожает людям
Тренды
«Биткойн выдержит апокалипсис»
Блокчейн
В США стартовали первые торги биткойн-фьючерсами
Блокчейн
«Люди достигли пределов биологических возможностей»
Мнения
Космические планы
Надувная орбитальная станция Bigelow увеличилась в объемах в 15 раз
Швейцарские банки: «Лучшие дни биткойна еще впереди»
Биткойн
У детей из богатых семей в 10 раз больше шансов стать изобретателями
Социальные инновации
Франция одобрила блокчейн для торговли ценными бумагами
Финтех
Процессор Titan V превратит любой ПК в суперкомпьютер
Железо
Создан новый вид металлического стекла
Новые материалы
Квантовые технологии
Создана квантовая версия жизни
«Китай сравняется или даже превзойдет США в развитии ИИ»
Искусственный интеллект
Разработана версия CRISPR, не требующая разрезания ДНК
Идеи
SpaceX впервые повторно использует и ракету, и космический корабль
Идеи
Сооснователь Yahoo: «Биткойн еще сыграет важную роль в обществе»
Блокчейн
Honda представит роботизированный квадроцикл и еще трех новых роботов
Робототехника
Чехол смартфона превратили в глюкометр
Лечение диабета
Идеи
Beyond Meat увеличит производство искусственного мяса в три раза
Разработан двумерный транзистор на бумажной основе
Электронная бумага
Clova — виртуальный помощник, понимающий все нюансы японского языка
Кейсы
ВЭФ назвал скуку одним из главных рисков автоматизации
Тренды
Найден источник метана в океане — это микробы
Научные открытия
Зарплаты блокчейн-специалистов в Швейцарии выросли до $180 тысяч в год
ICO
Глава Boeing пообещал раньше Маска отправить человека на Марс
Миссия на Марс
Квантовые компьютеры
«Квантовые компьютеры страшнее ядерного оружия»
Bank of America запатентовал автоматический обменник криптовалют
Криптовалюты
Доказана эффективность генной терапии в борьбе с болезнями мозга
Генная терапия
Hilton оборудует номера в своих отелях системами умного дома
Умный дом
Skypod — робот-кладовщик, взбирающийся на полки
Промышленные роботы
«Генное программирование станет новой инженерной дисциплиной»
Генная инженерия
Европейские энергокомпании станут углеродно-нейтральными к 2050 году
Тренды
Солнечная энергия
Создан солнечный элемент по рецептам Теслы и Эйнштейна
«ИИ оставит программистов без работы к 2040 году»
Искусственный интеллект
Пациентам датской больницы напечатают еду с учетом предписаний врача
3D-печать
Видеоигры предотвращают старческое слабоумие
Исследования мозга
ИИ помогает ловить серийных убийц
Идеи
Lyft начинает испытания робомобилей от NuTonomy
Беспилотные автомобили
Let Glass — первые умные очки с поддержкой Alexa
Умные очки
Идеи
Синтезирован «гормон любви» без побочных эффектов
Новая технология позволяет видеть сквозь любые стены
Кейсы
Amazon запатентовала ИИ-консультанта для садоводов-любителей
Кейсы