`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Высокую эффективность новой батареи объяснила гипотеза вековой давности

0 
 
Высокую эффективность новой батареи объяснила гипотеза вековой давности

Первое прямое доказательство существования предсказанного 90 лет назад нового химического состояния элемента марганца представили в журнале Nature Communications сотрудники Национальной лаборатории Беркли (Berkeley Lab), Университета Нью-Йорка и производителя батарей — фирмы Natron Energy из Пало-Альто (штат Калифорния).

Это открытие позволяет создать дешёвые и высокопроизводительные натрий-ионные элементы питания, которые смогут быстро и эффективно запасать и распределять энергию, генерируемую солнечными и ветряными электростанциями.

В экспериментах использовался образец батареи, изготовленный Natron Energy, с анодом, основанным не на углероде, как обычно, а на переходном металле, марганце. По химическому составу материал анода (смесь марганца, углерода, азота и других элементов) идентичен железосодержащему пигменту, известному как «берлинская лазурь». Другой электрод — катод — состоял из меди, железа, азота и углерода.

Использование таких материалов для обоих электродов позволило снять фундаментальные ограничения на ёмкость, стабильность и себестоимость батареи. В испытаниях она с запасом удовлетворила эксплуатационным требованиям Министерства Энергетики США для аккумуляторов подстанций энергосети.

Полученное устройство продемонстрировало отличную циклическую стабильность, сохраняя 95% исходной ёмкости после 1000 перезарядок, и оказалось способно выдавать 90% запасённой энергии всего за 5 минут. По себестоимости такая батарея, благодаря использованию в ней широкодоступных материалов, сравнима с традиционными свинцовыми аккумуляторами.

Необычно высокая эффективность новой батареи могла быть объяснена наличием у марганца состояния, в котором атом теряет не два и более электронов, а всего один. Гипотеза о возможности моновалентного состояния марганца была высказана ещё в 1928 г. и до сих пор никому не удавалось её подтвердить или опровергнуть.

В первом раунде экспериментов, абсорбционная спектроскопия в мягком рентгеновском диапазоне на источнике Advanced Light Source (ALS) в Berkeley Lab не дала нужного результата. Как стало известно впоследствии, атомы марганца без одного и без многих электронов ведут себя очень похоже, именно это отодвинуло открытие на много десятилетий. Уверенно дифференцировать моновалентное состояние удалось лишь с помощью новой системы iRIXS (In situ Resonant Inelastic X-ray Scattering).

Коммерческие прототипы на базе батареи, участвовавшей в этих экспериментах, в начале года достигли стадии бета-тестирования. Помимо аккумулирующих электростанций, новые батареи найдут применение (в качестве аварийных источников питания) в центрах обработки данных, электрических грузоподъёмниках и другом мощном оборудовании.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT