(4832) 33-33-22
(4832) 41-35-39

г. Брянск, Дуки, 58а
г. Брянск, проспект Станке Димитрова, 61



slide
« Вернуться к списку новостей

  • 10 Февраля 2014

    Как улучшить натрий-ионные аккумуляторы

    Американские исследователи предложили новую технологию изготовления электродов на основе гибкого материала, состоящего из слоя дисульфида молибдена и покрывающих его графеновых нанолистов. Натрий-ионные аккумуляторы в будущем могут стать альтернативой широко распространённым сегодня литий-ионным батареям: источники питания нового типа обеспечат значительно бóльшую ёмкость - а значит, и увеличенное время автономной работы потребителей.

    Увы, сегодня эта технология требует доработок, несмотря на заметный прогресс. Дело в том, что диаметр иона натрия равен 1,02 Å, а иона лития - 0,59 Å. Поскольку в процессе зарядки-разрядки ионы должны входить и выходить из удерживающих их структур аккумулятора, более крупные ионы провоцируют быструю деградацию батарей.

    Об очередных достижениях в создании натрий-ионных элементов отрапортовали исследователи из Университета штата Канзас (США).

     Доцент кафедры машиностроения и ядерной техники Гарприт Сингх (Gurpreet Singh) впервые показал, что особый композитный материал может служить одновременно эффективным хранилищем атомов натрия и гибким токоприёмником. Разработка представляет собой «бутерброд» из слоя дисульфида молибдена, сверху и снизу которого расположены графеновые нанолисты. Такая «композитная бумага» может играть роль отрицательного электрода в натрий-ионных аккумуляторах.

    Обычно катоды в натрий-ионных батареях используют материалы, которые вступают в реакцию «сплавления» с натрием. В результате при зарядке и разрядке их толщина способна возрастать на 400-500%, что может стать причиной механического повреждения элемента и потери электрического контакта.

    Дисульфид молибдена ведёт себя в натрий-ионных аккумуляторах иначе: многослойная и пористая структура обеспечивает эффективные диффузные каналы для ионов натрия во время быстрого накопления и отдачи заряда ячейками. Кроме того, отпадает необходимость в использовании полимерного связующего вещества и медной фольги, которые являются частью традиционных электродов. При этом электроды нового типа дают стабильную зарядную ёмкость в 230 мА•ч/г.

    В ходе исследований команда г-на Сингха сформировала листы «композитной бумаги» довольно большой площади, состоящие из обработанного кислотой слоя дисульфида молибдена и химически модернизированных слоёв графена. При этом впервые удалось продемонстрировать работоспособность электродов на основе этого материала при комнатных температурах.

    Предполагается, что в перспективе достижение приведёт к разработке эффективной технологии производства недорогих натрий-ионных батарей высокой ёмкости. Исследователи уже ведут переговоры о коммерциализации методики. Результаты работы опубликованы в журнале ACS-NANO.
     Источник: www.battery-industry.ru

      


Популярные модели


Аккумуляторная батарея является жизненно важной деталью автомобиля, без которой невозможен пуск двигателя. Именно аккумулятор является источником постоянного электрического тока, обеспечивающего пуск и работу двигателя и различных других систем автомобиля.

 

Если Вы хотите купить новый аккумулятор, Вам необходимо знать, что не всегда дорогая батарея является более хорошей. При решении этого вопроса необходимо учитывать специфику Вашего автомобиля, а также тип приобретаемого аккумулятора – от этого зависит долговечность его работы.

 

Виды аккумуляторных батарей бывают принципиально двух видов – обслуживаемые и необслуживаемые. Вторая группа элементарно отличается от первой уже внешне – она имеет полностью запаянный корпус, в то время как представители обслуживаемой разновидности обладают крышками со специальными отверстиями – горловинами для возможности добавления электролита. Испарение электролита происходит в условиях нашего относительно сурового климате довольно сильно, поэтому более рациональным вариантом является покупка именно обслуживаемого (вернее, малообслуживаемого) аккумулятора. Высокая надежность этого типа батарей идеально подходит для наших климатических условий.

 

Необслуживаемые аккумуляторные батареи такого типа условно делятся на две разновидности – кальциевые и гибридные. Электроды кальциевых батарей производят из сплава кальция, свинца, олова и алюминия (иногда добавляют серебро). Гибридные же батареи также содержат кальций, но только в отрицательных электродах, в то время как положительные содержат, кроме свинца, небольшую часть сурьмы. Кальций замедляет испарение электролита, тем самым заметно увеличивая срок службы аккумулятора. Одним из преимуществ таких батарей перед малообслуживаемыми является низкая скорость саморазрядки. Кроме того, кальциевые батареи отличает большой пусковой ток и высокая ёмкость. А вот отрицательный момент, весьма значим – каким бы долговечным ни был кальциевый аккумулятор, ему очень вреден полный разряд. Несколько циклов полной потери заряда приводят к сульфатированию кальция на анодах, что влечёт за собой ощутимую потерю емкости. Катоды же такому превращению неподвластны, поэтому и изготавливаются с применением кальция.

 

Обслуживаемые аккумуляторы дают возможность поддерживать работоспособность путём восполнения испарившегося электролита. Такие батареи бывают двух видов: сухозаряженные и заправленные. Сухими называют аккумуляторы, которые для приведения в рабочее состояние необходимо заливать электролитом. Такие аккумуляторы покупают обычно про запас. Однако и для них характерна возможность потери заряда со временем. К тому же у готовых аккумуляторов, с залитым в заводских условиях электролитом, положительных сторон больше. В них более качественный электролит и меньше процент брака.

 

Таким образом, каждый тип аккумуляторных батарей имеет как свои положительные стороны, так и отрицательные. Можно лишь дать ориентировочные советы по покупке того или иного аккумулятора. При частой эксплуатации авто (в силу огромного ресурса и неприхотливости) самым оптимальным выбором будут кальциевые батареи. А вот если машиной пользуются редко, а основное время она проводит на парковке, то такой аккумулятор достаточно быстро потеряет свою ёмкость. Гибридная батарея в этих условиях продемонстрирует свои выгодные стороны. Например - способность пережидать долгое бездействие.

 

Главный параметр аккумулятора – сила пускового тока. Так называется ток, который создаётся батареей для запуска двигателя. Эта величина измеряется в амперах (А) и отображается на корпусе аккумулятора. Существуют строгие рекомендации по силе пускового тока для каждой модели автомобиля, поэтому не стоит гнаться за большими значениями этого параметра: при использовании тока большей силы недолго вывести из строя стартер. Емкость аккумуляторной батареи – величина не менее важная. Единица ее измерения - ампер-час (Ач). Чем выше величина показателя, тем больший ток помещается в батарее. Обычное значение емкости для легковых автомобилей – 55-65Ач. Выбиваться из этого диапазона не стоит: слишком малая емкость не сможет запустить двигатель в холодную погоду, а слишком высокая грозит недоразрядом батареи и сокращением её срока действия. Не самым важным, но часто принимаемым во внимание показателем является бренд аккумулятора (фирма-производитель). Лидерами мирового рынка признаны такие марки как Global, Medalist, Varta, Bosch, Baren и ряд других.