![]() |
Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все — от электромобилей до носимых устройств. Однако новое исследование Западного резервного университета Кейса предполагает, что более устойчивая и экономически эффективная альтернатива может заключаться в батареях на основе цинка. В исследовании, опубликованном недавно в журнале Angewandte Chemie, ученые объявили о значительном шаге к созданию высокопроизводительных и недорогих цинк-серных батарей.
Литий-ионные батареи, хотя и широко используются, являются дорогостоящими, используют относительно редкие материалы и сложны в производстве. В отличие от них, цинк-серные батареи используют более распространенные и недорогие материалы и имеют меньше проблем с экологией и безопасностью. Однако такие проблемы, как коррозия цинкового анода, низкая проводимость и рост дендритов, исторически препятствовали их коммерческой жизнеспособности. Команда Цао преодолела эти препятствия, введя две ключевые добавки: метиловый эфир пропиленгликоля и йодистый цинк. Эта технология позволила добиться нескольких важнейших улучшений: повысить энергоемкость на 20%, улучшить проводимость и стабильность, а также подавить рост цинковых дендритов. Если дендриты соединяют положительную и отрицательную стороны батареи, это может привести к короткому замыканию и возгоранию — еще одной серьезной проблеме литий-ионных батарей.
Последствия этого прорыва выходят за рамки доступности и безопасности. Цинково-серные батареи имеют более высокую плотность энергии, чем литий-ионные аналоги, что позволяет создавать более компактные и долговечные конструкции. Это может стать решающим фактором для накопителей возобновляемой энергии и устройств, требующих надежности и эффективности. Основной интерес Цао в разработке более совершенных батарей заключается в создании новой мягкой робототехники и передовых сенсорных систем, которые зависят от емких и долговечных батарей. Например, он разрабатывает биологически вдохновленных плавающих роботов, выносливость которых зависит от прочных, легких батарей, способных обеспечить длительные миссии без сбоев — робот не может разрядиться во время миссии или никогда не вернется обратно. Цао, который руководит лабораторией мягких машин и электроники в CWRU, также разрабатывает новые технологии для освоения космоса и ведения сельского хозяйства, а также для удаления вездесущего и опасного космического мусора. Ранее ученые сообщили, что в основу анодов новых батарей положат сульфид сурьмы. 11.12.2024 |
Энергия
![]() | |
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии | |
Швеция вновь обратила внимание на атомную... |
![]() | |
Аммиак без жертв: как японские ученые упростили производство | |
Мир стремится к устойчивому развитию, и&n... |
![]() | |
Новые технологии, новые партнеры: что задумали в ННГУ | |
Нижегородский государственный университет имен... |
![]() | |
Российские ученые разрабатывают аккумуляторы для электромобилей и дронов | |
Ученые из Уфимского института химии работ... |
![]() | |
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир | |
Мир хранения энергии меняется благодаря кванто... |
![]() | |
Китай впереди, а мир догоняет: битва за переработку аккумуляторов начинается | |
Компания Cirba Solutions активно развивает отр... |
![]() | |
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию | |
Превращение солнечной энергии в химическу... |
![]() | |
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров | |
Европейская комиссия дала зеленый свет огромно... |
![]() | |
Энергия атома для производства водорода: перспективы развития технологии | |
Доктор Уильям Бодель из Далтонского ядерн... |
![]() | |
Реактивное топливо на основе лигнина совершает прорыв в хранении водорода | |
Инновационный прорыв в технологии хранени... |
![]() | |
Определена роль термоядерной энергетики в обеспечении экологической безопасности | |
Карл Тишлер из европейского консорциума п... |
![]() | |
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии | |
Стремление Китая использовать энергию звезд до... |
![]() | |
Министерство энергетики США инвестирует в технологии декарбонизации | |
Министерство энергетики США уделяет приор... |
![]() | |
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму | |
Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ... |
![]() | |
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20% | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии | |
Живая лаборатория по использованию тепла ... |
![]() | |
В США запустят строительство заводов по производству водородного топлива | |
Министерство энергетики США, DOE, сделало важн... |
![]() | |
США инвестируют 101 млн долларов в испытания контроля выбросов углекислого газа | |
Министерство энергетики США, DOE, объявило о&n... |
![]() | |
Термоядерный синтез: как ученые пытаются приручить энергию Солнца | |
Стремление к получению чистой, устойчивой... |
![]() | |
JEST: Ученые разрабатывают литий-ионную батарею с повышенными характеристиками | |
Технологический прогресс привел к широком... |
![]() | |
Открытие делает органические солнечные элементы более эффективными и стабильными | |
Исследователи из Университета Åbo A... |
![]() | |
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей | |
Глобальная гонка за увеличение срока служ... |
![]() | |
AppEn: ИИ проворнее человека находит причины неисправностей топливных элементов | |
Исследовательская группа доктора Чи-Юнг Юнга и... |
![]() | |
Эффективны ли солнечные панели при непрямом солнечном свете? Ученые говорят — да | |
Когда люди думают о солнечной энергии, он... |
![]() | |
Застройщики жилья используют инновации для экономии на коммунальных платежах | |
По мере того как экологичная жизнь превра... |
![]() | |
Криптографический протокол обеспечит безопасный обмен данными в ветроэнергетике | |
Плавучая ветроэнергетика обладает огромным пот... |
![]() | |
Предложен новый способ получения водорода из воды с помощью солнечной энергии | |
Специалисты в области нанохимии добились ... |
![]() | |
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии | |
Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме... |
![]() | |
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка | |
Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все... |
![]() | |
Появилась концепция устойчивых полимерных электролитов для топливных элементов | |
Исследовательская группа под руководством... |