Войти

Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз

4764
18
+2

Команда ученых во главе со специалистами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружила новый тип кремний-углеродных нанокомпозитов, из которых можно изготовить электроды, повышающие емкость современных аккумуляторов в 10 раз.


Новый электрод позволяет минимум в 5 раз увеличить электрическую мощность батарей и создавать более надежные и дешевые аккумуляторы, которые так нужны современной технике.


Как материал для изготовления аккумуляторов кремний имеет свои преимущества и недостатки. Он может хранить большой заряд, но при зарядке «разбухает» и увеличивается в 3 раза по сравнению со своим обычным состоянием. В результате, если плотно упаковать кремниевые электроды, это расширение может вызвать взрыв батареи.


Ученые решили создать наноразмерные композитные электроды, состоящие из кремния и углерода. Сочетание высокой проводимости углерода и большой емкости кремния позволяют сделать идеальный аккумулятор: емкий и с большой силой тока.


В лаборатории новые электроды демонстрируют уникальные достоинства: сохранение характеристик батареи после 100 циклов заряд/разряд и емкость около 1000 миллиампер-часов на грамм материала – это в 5-10 раз больше емкости обычных электродов литий-ионных аккумуляторов. Более того, благодаря углеродным нановолокнам скорость зарядки нового аккумулятора в 60 раз выше, чем у аккумуляторов с электродами из чистого кремния.


Как и ожидалось, при зарядке нового аккумулятора на основе кремний-углеродного нанокомпозита слой кремния равномерно увеличился в объеме на 300%, благодаря чему повышается эффективность и долговечность батареи.


В дальнейшем ученые планируют определить оптимальную толщину слоя кремния композитного электрода и создать прототип нового дешевого аккумулятора с большой емкостью и продолжительным сроком службы.

21.03.2012
Права на данный материал
принадлежат CNews.ru
Материал размещен правообладателем
в открытом доступе
18 комментариев
№0
22.03.2012 03:35
Это для каких таки целей такие милиамперчасы?
0
Сообщить
№0
22.03.2012 10:43
Цитата
Это для каких таки целей такие милиамперчасы?

На грамм материала. На кг уже 1000 А-ч
+1
Сообщить
№0
22.03.2012 13:35
Электро-мобили теперь попрут... ХАНА всем ДВС...
Нефть на бирже рухнет, и настанут для нас ТЯЖЁЛЫЕ времена...
Может годика три-четыре в запасе осталось?
Как думает народ?
-2
Сообщить
№0
22.03.2012 13:52
Если это не утка, если технология будет работать, если стоимость будет разумной, пока доведут до ума, пока подготовят к масштабному производству, пока понаделают электромобилей (это всё на фоне жесточайшего финансового кризиса), это не 3-4 годика, это десятилетие, как минимум. Да и нефть не только автомобилистам нужна. Есть ещё и энергетика и промышленность. Буду 850, можете спать спокойно.
+1
Сообщить
№0
22.03.2012 14:04
Цитата
это не 3-4 годика, это десятилетие

Десятилетие это тоже не так много. Тем не менее нефть ещё пригодится. Полимерыкоторыепросрали, асфальтобетон для дорог, на самолётах и в космос ещё  летать будем (керосин), да мало ли ещё чего.
+1
Сообщить
№0
22.03.2012 14:21
Интересно какая доля бензина в структуре переработки нефти. Нигде не нашёл. Кто знает?
0
Сообщить
№0
22.03.2012 15:51
Увеличение ёмкости скорей всего за счёт увеличения площади электродов за счёт наноструктур.А это скажется на ресурсе батарей.Т.К.наноструктуры чувствительны к засорению.И ресурс батарей уменьшится.
0
Сообщить
№0
22.03.2012 15:59
Цитата
Увеличение ёмкости скорей всего за счёт увеличения площади электродов за счёт наноструктур.А это скажется на ресурсе батарей.Т.К.наноструктуры чувствительны к засорению.И ресурс батарей уменьшится.

Вроде пишут "повышается эффективность и долговечность батареи." Хотя с другой стороны "сохранение характеристик батареи после 100 циклов заряд/разряд " маловато будет. Нынешние вроде рассчитаны на 500 циклов.
0
Сообщить
№0
22.03.2012 16:12
А главное - новые АБ для ДЭПЛ.
Кырдык замкнутому циклу, Стирлингу, топливным элементам и т.д.
Первыми новые АБ купят украинские ВМС, поставят на "Запорожье" и вокруг света без подзарядки за 80 дней! Ура, панове!
+2
Сообщить
№0
22.03.2012 16:42
6 brig
Цитата
Наиболее массовый продукт НПЗ США — автомобильный бензин (42 % на нефть). Соотношение бензин/ДТ составляет 2/1.
Есть описание и здесь.
8 brig
100  циклов заряд/разряд на 100% (даже на 80%) для Li-ion нереально. Падает ёмкость. Если обеспечили, при глубоком разряде, сохранение характеристик батареи после 100 циклов заряд/разряд - это достижение.
+1
Сообщить
№0
22.03.2012 17:30
Boba спасибо за информацию.
Если бензин это 42% от всей переработки(хотя на других НПЗ соотношение может несколько отличаться), и если данная технология действительно выйдет на уровень реальных конструкций, то ДВС похоже скоро кирдык.
+1
Сообщить
№0
23.03.2012 15:25
Наши говорят, что переработкой нефти сейчас заниматься не выгодно, лучше продавать сырую нефть - она и так очень дорогая стала, выгода от переработки копеечная. А тут ещё электромобили, гибриды модная тема всех автопроизводителей. В общем в следующем десятилетии будем ездить на электричестве в основном.
0
Сообщить
№0
23.03.2012 16:11
Цитата
Наши говорят, что переработкой нефти сейчас заниматься не выгодно, лучше продавать сырую нефть - она и так очень дорогая стала, выгода от переработки копеечная

Кстати да, этот тезис приобретает особый смысл на фоне поисков вариантов отказа от основанного на нефти топлива в некоторых отраслях. Все таки "нанобатарейки" в первую очередь врежут по бензину.
0
Сообщить
№0
23.03.2012 22:41
Далеко не сразу от нефти откажуться.
11 brig
Можно из нефти и 50-60% бензина выкачать. Но там резко возрастают затраты энергии (той же нефти) на катализ, морфинг и т.д. А на выходе гудрон. Проще искать оптимум - бенгзин, керосин, диз. топливо, масла. Меньше остаётся сверх. тяжёлых фракций.
0
Сообщить
№0
24.03.2012 07:58
При заряде он увеличивается в объёме в 3 раза, тут надо посмотреть на размер этих элементов. Надо посмотреть на цену, если он в десять раз более ёмкий, но в 100 раз более дорогой... Даже нынешняя цена(помимо ёмкости) на батареи мешает их массовому внедрению. Скорость зарядки -  важная вещица. Где-то 2 года назад читал что при добавлении нанодобавок в обычные аккумуляторы можно увеличить время зарядки тоже в десятки раз - может это перспективнее?
Вообщем, это не первые "прорывы" в области батарей и до народа они дойдут не так скоро. 10 лет надо подождать минимум.
0
Сообщить
№0
24.03.2012 09:43
Нано аккумуляторы это все офигенно но нужны еще много миллиардные инвестиции в развитые сети пунктов подзарядки наряду с бензоколонками. К тому же рост спроса на такие аккумуляторы приведет к росту спроса на электроэнергию и здесь снова нужны источники в виде природных ресурсов так как атомная энергетика не всем доступна и дороже в разы. К тому же нужно учитывать увеличивающиеся темпы роста применения нефти в современной химической промышленности
+3
Сообщить
№0
24.03.2012 14:39
Цитата
В общем в следующем десятилетии будем ездить на электричестве в основном.


Опять 25...

Я первым буду приветствовать изобретение аккумулятора, способного по всем показателям соперничать с баком жидкого топлива, однако уже устал повторять по этому поводу: суммарная мощность автомобильных ДВС превышает мощность всех электростанций мира.

Один миллион автомобилей со скромными движками по 50 кВт - это уже 50 ГВт. Мощность десяти очень крупных ГЭС. А у нас автомобилей - 35 миллионов!

Пусть даже такие электромобили по энергозатратам будут на порядок (в 10 раз!) экономичнее жидкотопливных, но даже такое количество электричества всё равно придётся откуда-то брать. Так откуда же (особенно учитывая нелюбовь модных на Западе «зелёных» к ГЭС и к АЭС)?
+3
Сообщить
№0
24.03.2012 16:10
Цитата
(особенно учитывая нелюбовь модных на Западе «зелёных» к ГЭС и к АЭС

Ну зелёные и СО2 не любят. А процесс замены ДВС не одномоментный, он растянется на длительный период. Но тенденция на лицо.
+2
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 24.10 06:16
  • 6
"Пока не придут в себя": США пополняют ядерные арсеналы
  • 24.10 05:24
  • 20
"Полимент-Редут". Проблемы позади
  • 24.10 05:12
  • 1
Три истребителя Су-35С поступили в авиаполк в Карелии
  • 24.10 05:09
  • 1
"Кинжальная" дивизия: развернуто самое мощное в РФ авиасоединение
  • 24.10 05:05
  • 1
"Аллигатор" ждет перерождение: вертолеты Ка-52 будут модернизированы
  • 24.10 05:00
  • 8
В ОДК назвали сроки изготовления двигателей для МС-21
  • 24.10 05:00
  • 1
Выход из РСМД. Какие вооружения создадут США
  • 24.10 02:01
  • 2
Helsingin Sanomat (Финляндия): Российская военная разведка совершает смехотворные ошибки одну за другой
  • 24.10 01:39
  • 14
"Вырвать у России ядерное жало": кому ДРСМД нужнее
  • 24.10 00:08
  • 48
"Дефиант" станет основой будущего боевого вертолета
  • 23.10 23:36
  • 26
ВМФ отказался от ремоторизации "Каракуртов" несмотря на проблемы с поставкой дизелей
  • 23.10 22:32
  • 25
Проект российской возвращаемой ракеты предусматривает возможность более десяти стартов
  • 23.10 21:44
  • 6
Эксперт рассказал о возможном ответе Москвы и Минска на планы США и Польши
  • 23.10 21:14
  • 4
Флагману Черноморского флота вернут ход
  • 23.10 19:07
  • 1
Китайский "Цзилун" испытали скольжением. Теперь осталось взлететь с воды