Читать дальше →

Читать дальше →

Читать дальше →

Читать дальше →

Индия завершила строительство крупнейшей в мире солнечной электростанции Камути. Объект использует 2,5 миллиона солнечных панелей, установленных на площади 10,36 квадратных километра, и расположен в Тамил-Наду. Строительство заняло всего 8 месяцев.

Мощность новой фабрики по производству электроэнергии составляет 648 мегаватт. Ее хватит на питание более 150 000 жилых домов. Строительство крупнейшей солнечной электростанции является дли Индии важным шагом к обеспечению своего населения более доступной электроэнергией. К 2022 году страна планирует выйти на уровень обеспечения солнечной энергией более 60 миллионов домов, а к 2030-му обеспечить производство 40 процентов от необходимой энергии для страны за счет не ископаемых источников.





Благодаря строительству крупнейшей в мире солнечной электростанции и активному продвижению проектов по производству дешевой энергии Индия в следующем году может занять третье место в мире по объему производимой солнечной энергии, вслед за Китаем и США. Следует также отметить, что Индия является одним из активнейших сторонников в мире по минимизации или даже полному отказу от использования горючих видов топлива.





Производимый объем возобновляемой энергии в той же Чили, например, уже превосходит энергетические потребности населения северной части страны, что в конечном счете может привести к тому, что электроэнергия в стране может стать полностью бесплатной. В Великобритании принят закон, согласно которому к 2025 году страна полностью откажется от использования угля. Более того, за последние 6 месяцев Великобритания за счет солнечной энергии уже перекрыла объемы производства энергии обычными угольными станциями. Испания хочет стать лидером по производству экологически чистой энергии и перейти на 100-процентное потребление электричества, получаемого исключительно из возобновляемых источников. К настоящему моменту страна уже производит достаточно объема, чтобы ежедневно питать более 29 миллионов домов.



Все эти страны показывают другим, что альтернативная энергия может стать ключом к нашему светлому будущему. Так как использование альтернативной энергии становится все более доступным и экономически выгодным, то, вероятнее всего, мы вскоре увидим, что к пионерам «зеленой энергетики» присоединятся и другие страны. Будем надеяться, что в их число попадет и Россия. опубликовано  

 

 

Источник: hi-news.ru/technology/v-indii-zavershilos-stroitelstvo-krupnejshej-v-mire-solnechnoj-elektrostancii.html

Автомобильное завтра определяют многочисленные серийные новинки, в том числе уже готовые предстать перед публикой. А после завтра? Нужны инновации, нужны концепты. Один из них IED Shiwa.

Лист бумаги лежит на столе. Возьмите его, согните – и он сможет стоять вертикально. В этом смысл оригами: деформация придает жесткость и прочность материалу, изначально лишенному этих свойств. На том же принципе основывается конструкция кузова Shiwa (с японского название переводится как «складка», и это, само собой, не совпадение), экспериментального электромобиля, построенного студентами туринского отделения Европейского института дизайна (IED).





Shiwa стоит в череде предвестников эры автомобильных беспилотников, не такой далекой, как кажется. Тема управляющего самим собой транспортного средства выходит на первый план. Показанный в Женеве концепт не пытается вмешаться в работу инженеров-электронщиков, он подходит к вопросу скорее в части дизайна и функциональности.





Архитектор Риккардо Бальбо, возглавляющий туринское отделение IED, говорит, что «разработчики электромобиля попытались ответить на вопрос: каким стал бы беспилотный автомобиль, если бы его разрабатывал не инженер, а дизайнер? Как бы он смотрелся, если бы определяющим фактором была не чистая техника, а форма, помноженная на пользовательский опыт?».

Чтобы дать ответ на поставленный вопрос, разумно было начать с салона. И дизайнеры не преминули подчеркнуть его место в проекте, растянув колесную базу до 3,36 м.

Концепция салона позаимствована из мира архитектуры: идея состоит в создании модульных функциональных микропространств, обеспечивающих комфорт и оптимальные условия в любых обстоятельствах. Но, пожалуй, главная фишка салона – отсутствие окон.

«Наша задумка, – продолжает Бальбо, – состояла в том, чтобы преодолеть традиционно сложившиеся иерархические отношения «водитель – пассажир», дать новую интерпретацию концепции общения и взаимодействия в пути. Предложенное распределение пространства никак не ограничивает возможности пользователя: можно ездить и на работу, и на отдых, и по семейным делам».

По сути, внутри капсулы, обеспечивающей безопасность, размещена S-образная конструкция, образуемые ею диванчики создают вокруг пассажиров личное пространство, которое, однако, никоим образом не препятствует общению. При этом «настроение» салона, его конфигурация может изменяться с учетом особенностей поездки и предпочтений пассажиров. Электромобиль распознает, кто именно занимает места в салоне.





«Shiwa – это IICV, – поясняет директор IED, – то есть Individual Identity Companion Vehicle, электромобиль- компаньон: он изучает и запоминает пассажиров и их привычки. Чтобы отпереть дверь, например, необходимо приложить палец к сканеру отпечатков, а сиденья устроены так, что могут распознать каждого, кто садится».

Когда проектировали салон, особое внимание, само собой, уделили материалам: все они натуральные, теплые, уютные и в то же время функциональные и легко чистятся.





Салон размещен внутри кузова, но не скрыт им (кузов не несущий), а лишь охвачен. Боковые стенки представляют собой OLED-дисплеи, на которые можно выводить мультимедийный контент: он будет одновременно доступен и пассажирам, и тем, кто снаружи. Салон обеспечивает безопасность пассажиров. Он представляет собой отдельную капсулу, подвешенную внутри конструкции из гнутого листа. Лист изготовлен из композита с алюминиевым покрытием. Крепится эта конструкция к лишенной стоек платформе.





Кузов Shiwa сделан из различных композитных материалов и легких сплавов. Окна, как уже отмечалось выше, у шоу-кара отсутствуют, так как автомобиль ездит самостоятельно. Снаружи имеется OLED-экран, на котором можно посмотреть, сколько осталось заряда батареи.

Пару слов о механической части. Привод на все колеса обеспечивают четыре электромотора (таким образом, электромобиль получился полноприводным), размещенные непосредственно в ступицах; питание подается от компактных батарей, спрятанных под поверхностью построенного по принципу оригами кузова.

Нет никаких сомнений: в ближайшем будущем на дорогах мы не увидим подобных машины вовсе без стекол. Полагаться исключительно на «ум» автомобиля водители решатся не скоро. Тем не менее проект полезен как еще один повод детальнее изучить, насколько изменится автомобильный мир с внедрением беспилотных машин. опубликовано  

 P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©  

 

 

 

 

Источник: ecotechnica.com.ua/transport/1755-kontsept-ied-shiwa-tak-budet-vyglyadet-elektromobil-budushchego.html

В 2017 году BMW выпустит следующее поколение компактного хэтчбека i3 с увеличенной дальностью хода. По информации немецкого ресурса Welt am Sonntag, городской электромобиль получит тяговый аккумулятор большей емкости, а также претерпит ряд дизайнерских изменений.





Сообщается, что самый популярный электромобиль BMW в новой комплектации сможет проезжать на одном заряде более 300 км. Таким образом, автопроизводитель планирует увеличить автономность машины на 50 процентов. Как отмечают эксперты, предпринять такой шаг руководство вынудили ближайшие конкуренты, модели которых, анонсированные на 2017 год, имеют более серьезные показатели «дальнобойности».

Параллельно изменениям в силовой установке, i3 получит обновленный дизайн наружной части кузова, что отразится на внешнем виде его фронтальных и задних элементов. Что касается сроков премьеры новой модели, то подробности немецкая марка не озвучила.





Недавно BMW объявила об амбициозном плане увеличения продаж электрифицированных автомобилей до 100 тысяч единиц в 2017 году. По итогам текущего года концерн рассчитывает реализовать порядка 60 тыс гибридов и электромобилей.

Напомним, этой весной электрокар BMW i3 уже получал обновление, коснувшееся также увеличения запаса хода. Новые спецификации обещают, что «зеленый» автомобиль без подзарядки сможет проходить до 300 км (NEDC). В реальности же это показатель находится ближе к 200-ам. опубликовано  

 

Источник: ecotechnica.com.ua/transport/1756-v-2017-elektromobil-bmw-i3-obnovitsya-zapas-khoda-300-km-i-redizajn-eksterera.html

Большинство людей привязаны к своим телефонам. Это первое, что вы берёте проснувшись и последнее, чем пользуетесь перед сном. Некоторые даже держат телефон та расстоянии вытянутой руки во время сна. Но это не очень хорошая идея. 

Семья в Уэльсе не понаслышке знает об опасностях, к которым может привести мобильный телефон. 

Семья Дюран столкнулась с этим в ноябре, когда 15-летняя Кейтлин легла спать, поставив телефон на зарядку на всю ночь и положила его сверху на одеяло. Она даже не могла подумать, что это приведёт к пожару, который охватит практически весь дом. 

Пожарный департамент Уэльса выложил несколько фото, сделанных матерью Кейтлин, чтоб повысить осведомлённость  людей о том, что даже невинное действие может обернуться трагическим. 

 фото сделано до пожара:



 

Вторая фотография уже после того, как пожарные потушили пожар:



​Из-за того, что Кейтлин во время зарядки оставила телефон на одеяле, мягкий материал блокировал вентиляционные отверстия на телефоне, которые помогают устройству не перегреваться. Это стало причиной искры, которая в последствии превратилась в пламя. Дальше огонь распространился по всей комнате.  

Кейтлин удалось вовремя выбежать из комнаты. Но спальня её была полностью разрушена. Дому тоже был причинен средний ущерб. К счастью, с семьей Дюран все в порядке. Но дом будет непригодным для жилья ещё как минимум 6 месяцев, пока не завершиться ремонт, к тому же семья потеряла множество вещей при пожаре. 



​​Безопасность 

В руководстве по пользованию  IPhone есть предупреждение о важности вентиляции телефона: она должна быть обязательно открытой. Не помещайте устройство  под одеяло, подушку или тело, когда оно заряжается. Важно держать телефон в месте, где хорошая вентиляция. 

Пожарный департамент говорит тоже самое и советует отключать телефон от зарядки перед сном. А также предупреждает не оставлять любые устройства на зарядке без внимания на длительное время. 

Это не первый случай, когда телефон стал причиной пожара. Подобные ситуации происходят во всем мире, и дают нам понять, что нужно принимать меры предосторожности, когда дело касается вашей безопасности.опубликовано 

 



Источник: online-detox.com/articles/112094-vot-k-chemu-privodit-oshibka-kotoruyu-dopuskayut-prakticheski-vse-vladeltsy-iphone

Сегодня это может показаться научной фантастикой, но швейцарский пилот Рафаель Домжан (Raphël Domjan) всерьез готовится подняться на электросамолете с солнечными батареями SolarStratos в стратосферу – область, куда раньше не поднимался ни один самолет, отмечает Wired. Его цель состоит в том, чтобы доказать, что возобновляемые источники энергии не только могут на равных конкурировать с ископаемыми видами топлива, но и имеют даже больший потенциал.

В ходе запланированного на конец 2018 года полета Домжан надеется подняться на «солнечном» самолете на высоту 25 тыс метров над уровнем моря. После подъема, который будет продолжаться в течение двух с половиной часов, электрическое воздушное судно проведет 15 минут в стратосфере, а затем постепенно спустится на землю.





«Наша цель состоит в том, чтобы самолет поднялся как можно выше, а не только, чтобы он был «солнечным» и электрическим, — сказал в интервью Wired Домжан. — В этом проекте мы используем технологию, которую можно найти в супермаркете, и доводим ее до совершенства».

Пилот отметил, что демонстрация солнечной технологии поможет продвинуть человечество за пределы, которые способно позволить углеродное топливо и будет содержать четкий сигнал о потенциале экологически чистых технологий. «Проект открывает много возможностей для науки, — добавляет он. — Возможно, исследование может быть использовано для защиты нашей планеты».

Швейцарскому энтузиасту необходимо больше средств, чтобы воплотить свою идею в жизнь. С момента основания в 2014 году SolarStratos, Домжан привлек $5 миллионов на создание своего экспериментального электросамолета. Ожидается, что аппарат будет построен специалистами солнечной авиации компании PC-Solar к концу этого года.





 

Технические характеристики электросамолета SolarStratos

Вес воздушного судна составляет 1000 фунтов (450 кг), на его борту установлен электродвигатель мощностью 32 кВт и литий-ионная батарея емкостью 20 кВт*ч. Согласно спецификациям разработчиков, способность автономного пребывания SolarStratos в воздухе составит более 24 часов. Размах крыльев двухместного самолета – 24,9 метра, его длина – 8,5 метров. Площадь поверхности фотоэлектрических модулей – 22 квадратных метра.

Хотя большинство компонентов самолета выпускаются в массовом производстве, некоторые его элементы разрабатываются с нуля. Так, австрийская электромобильная фирма Kreisel Electric работает над экспериментальным литий-ионным аккумулятором, который сможет безопасно работать в суровых условиях стратосферы. По словам Домжана, если проблемы с батареей возникнут в стратосфере – «это будет концом». В тоже время, если миссия пойдет по плану, SolarStratos будет и взлетать, и приземляться с полностью заряженными батареями исключительно за счет энергии солнца.





Стартовый испытательный полет запланирован на конец 2016 года. Во второй половине 2017-го SolarStratos планирует осуществить свой первый рекорд: подняться выше 9 420 метров, преодолев самую высокую точку, достигнутую другим швейцарским пилотом Бертраном Пикаром на Solar Impulse 2. Кстати, Домжан не собирается проводить этот полет в одиночку – вполне вероятно, что он возьмёт на борт своего коллегу [Пикара], поскольку, по его словам, они не являются конкурентами.

Конечная цель проекта – создание к 2021 году коммерческой версии летательного аппарата, способного выводить в стратосферу пилота и двух пассажиров. Причем планируется, что стоимость такого полета не должна превышать использование воздушных шаров. Сейчас команда проекта планирует собрать дополнительные $5 миллионов для подготовки самолета к первому историческому рекорду. опубликовано  

  

Источник: ecotechnica.com.ua/transport/1754-solarstratos-samolet-na-solnechnykh-batareyakh-kotoryj-podymitsya-v-stratosferu.html

В этом году исполнилось 25 лет с момента выхода в продажу первых литий-ионных аккумуляторов, которые изготовила корпорация Sony в 1991 году. За четверть века их ёмкость практически удвоилась с 110 Втч/кг до 200 Втч/кг, но, несмотря на такой колоссальный прогресс и на многочисленные исследования электрохимических механизмов, сегодня химические процессы и материалы внутри литий-ионных аккумуляторов практически те же, что и 25 лет назад. В этой статье будет рассказано, как шло становление и развитие данной технологии, а также с какими трудностями сталкиваются сегодня разработчики новых материалов.



 

1. Развитие технологии: 1980-2000

Ещё в 70х годах учёными было установлено, что существуют материалы под названием халькогениды (например, MoS2), которые способны вступать в обратимую реакцию с ионами лития, встраивая их в свою слоистую кристаллическую структуру. Тут же был предложен первый прототип литий-ионного аккумулятора, состоящий из халькогенидов на катоде и металлического лития на аноде. Теоретически, во время разрядки, ионы лития, «высвобождаемые» анодом, должны встраиваться в слоистую структуру MoS2, а при зарядке оседать обратно на аноде, возвращаясь в исходное состояние.

Но первые попытки создания таких аккумуляторов были неудачны, так как при зарядке ионы лития никак не хотели обратно превращаться в ровную пластину металлического лития, а оседали на аноде как попало, приводя к росту дендритов (цепочек металлического лития), короткому замыканию, и взрыву аккумуляторов. За этим следовал этап детального изучения реакции интеркаляции (встраивания лития в кристаллы с особой структурой), что позволило заменить металлический литий на углерод: сначала на кокс, а потом и на графит, который используется до сих пор и тоже имеет слоистую структуру, способную встраивать ионы лития.

 



Литий-ионный аккумулятор с анодом из металлического лития (а) и анодом из слоистого материала (b).

Начав использовать углеродные материалы на аноде, учёные поняли, что природа сделала человечеству большой подарок. На графите, при самой первой зарядке, образуется защитный слой из разложившегося электролита, названный SEI (Solid Electrolyte Interface). Точный механизм его формирования и состав еще не до конца изучены, но известно, что без этого уникального пассивирующего слоя электролит продолжал бы разлагаться на аноде, электрод бы разрушался, и аккумулятор приходил бы в негодность. Так появился первый работающий анод на основе углеродных материалов, который был выпущен в продажу в составе литий-ионных аккумуляторов в 90-х годах.

Одновременно с анодом видоизменялся и катод: выяснилось, что слоистой структурой, способной встраивать ионы лития, обладают не только халькогениды, но и некоторые оксиды переходных металлов, например LiMO2 ( M = Ni, Co, Mn), которые не только более стабильны химически, но и позволяют создавать ячейки с более высоким напряжением. И именно LiCoO2 был использован в катоде первого коммерческого прототипа аккумуляторов.

 



 

2. Новые реакции и мода на наноматериалы: 2000-2010

В 2000х в науке начался бум наноматериалов. Естественно, прогресс в нанотехнологиях не обошёл стороной и литий-ионные аккумуляторы. И именно благодаря им учёные сделали совершенно, казалось бы, непригодный для данной технологии материал, LiFePO4, одним из лидеров по использованию в катодах электромобильных аккумуляторов.

А дело всё в том, что обычные, объёмные частицы железофосфата очень плохо проводят ионы, да и электронная проводимость у них очень низкая. Но засчёт наноструктурирования литию не надо продвигаться на большие расстояния чтобы встроиться в нанокристалл, поэтому интеркаляция проходит гораздо быстрее, а покрытие нанокристаллов тонкой углеродной плёнкой улучшает их проводимость. В результате в продажу вышел не только менее опасный материал, который не выделяет кислород при высокой температуре (как оксиды), но и материал имеющий способность работать на более высоких токах. Именно поэтому такой катодный материал предпочитают производители автомобилей, несмотря на чуть меньшую ёмкость чем у LiCoO2.

В то же время учёные искали новые материалы, взаимодействующие с литием. И, как выяснилось, интеркаляция, или встраивание лития в кристалл- не единственный вариант реакции на электродах в литий-ионных аккумуляторах. Так, например, некоторые элементы, а именно Si, Sn, Sb, и т.д., формируют «сплав» с литием, если использовать их в аноде. Ёмкость такого электрода в 10 раз превышает ёмкость графита, но есть одно «но»: такой электрод во время формирования сплава сильно увеличивается в объёме, что приводит к его быстрому растрескиванию и приходу в негодность. И для того, чтобы уменьшить механическое напряжение электрода при таком увеличении объёма, элемент (например, кремний) предлагают использовать в виде наночастиц, заключённых в углеродную матрицу, которая «амортизирует» изменения объёма.





Но изменения объёма- не единственная проблема материалов, образующих сплавы, и препятствующая их широкому применению. Как было сказано выше, на графите образуется «подарок природы»- SEI. А на материалах, образующих сплав, электролит разлагается непрерывно и повышает сопротивление электрода. Но тем не менее, периодически мы видим в новостях, что в некоторых аккумуляторах используется «кремниевый анод». Да, кремний в нём действительно используется, но в очень маленьких количествах и смешанный с графитом, чтобы «побочные эффекты» не слишком были заметны. Естественно, когда количество кремния в аноде составляет всего несколько процентов, а остальное- графит, значительного увеличения ёмкости не получится.

И если тема анодов, образующих сплавы, сейчас развивается, то некоторые исследования, начатые в прошлом десятилетии, очень быстро заходили в тупик. Это касается, например, так называемых реакций конверсии. В этой реакции некоторые соединения металлов (оксиды, нитриды, сульфиды и т.д.) взаимодействуют с литием, превращаясь в металл, смешанный с соединениями лития:

MaXb ==> aM + bLinX
M: металл
X: O, N, C, S...

И, как можно себе представить, с материалом во время такой реакции происходят такие изменения, которые даже кремнию не снились. Например, оксид кобальта превращается в наночастицы металлического кобальта, заключённые в матрицу из оксидов лития:

 



 

 

Естественно, такая реакция плохо обратима, к тому же между зарядкой и разрядкой большая разница напряжений, что делает такие материалы бесполезными в применении.

Интересно заметить, что когда эта реакция была открыта, в научных журналах стали публиковаться сотни статей на эту тему. Но тут хочестся процитировать профессора Тараскона из Коллеж де Франс, который сказал, что «реакции конверсии были настоящим полем экспериментов для исследования материалов с наноархитектурой, что давало учёным возможность делать красивые картинки с помощью просвечивающего электронного микроскопа и публиковаться в известных журналах, несмотря на абсолютную практическую бесполезность этих материалов».

В общем, если подвести итог, то, несмотря на то, что в последнее десятилетие были синтезированы сотни новых материалов для электродов, в аккумуляторах до сих под используются практически те же материалы, что и 25 лет назад. Почему же так получилось?

 

3. Настоящее время: главные трудности в разработке новых аккумуляторов.

Как можно заметить, в вышеописанном экскурсе в историю литий-ионных аккумуляторов ни слова не было сказано об ещё одном, важнейшем элементе: электролите. И на это есть причина: электролит за 25 лет практически не изменился и работающих альтернатив предложено не было. Сегодня, как и в 90-е годы, в виде электролита используются соли лития (в основном LiPF6) в органическом растворе карбонатов (этилен карбонат (EC) + диметил карбонат (DMC)). А ведь именно из-за электролита прогресс в увеличении ёмкости аккумуляторов в последние годы замедлился.

Приведу конкретный пример: на сегодняшний день существуют материалы для электродов, которые могли бы значительно увеличить ёмкости литий-ионных аккумуляторов. К ним относится, например, LiNi0.5Mn1.5О4, который позволил бы сделать аккумулятор с напряжением ячейки в 5 Вольт. Но увы, в таких диапазонах напряжения электролит на основе карбонатов становится нестабильным. Или ещё один пример: как было сказано выше, сегодня, чтобы использовать значительные количества кремния (или других металлов, образующих сплавы с литием) в аноде, надо решить одну из главных проблем: образование пассивирующего слоя (SEI), который бы препятствовал непрерывному разложению электролита и разрушению электрода, а для этого надо разработать принципиально новый состав электролита. Но почему же так сложно найти альтернативу существующему составу, ведь солей лития полно, да и органических растворителей достаточно?!

А трудность заключаетя в том, что электролит должен одновременно обладать следующими характеристиками:

• Он должен быть химически стабилен во время работы аккумулятора, а точнее, он должен быть стойким по отношению к окисляющему катоду и восстанавливающему аноду. Это значит, что попытки увеличить энергоёмкость аккумулятора, то есть, использование ещё более окисляющих катодов и восстанавливающих анодов, не должны приводить к разложению электролита.
• Электролит также должен обладать хорошей ионной проводимостью и низкой вязкостью для транспортировки ионов лития в широком диапазоне температур. Именно для этого в вязкий этилен карбонат добавляют DMC начиная с 1994 года.
• Соли лития должны хорошо растворяться в органическом растворителе.
• Электролит должен формировать эффективный пассивирующий слой. У этилен карбоната это прекрасно получается, в то время как другие растворители, например пропилен карбонат, который был изначально опробован Sony, разрушает структуру анода, так как встраивается в него параллельно с литием.

Естественно, создать электролит, обладающий сразу всеми данными характеристиками очень сложно, но учёные не теряют надежды. Во-первых, ведутся активные поиски новых растворителей, которые бы работали в более широком диапазоне напряжений, чем карбонаты, что позволило бы использовать новые материалы и увеличить энергоёмкость аккумуляторов. В разработке находятся несколько видов органических растворителей: эстеры, сульфоны, сульфоксиды и т.д. Но увы, увеличивая устойчивость электролитов к окислению, уменьшается их устойчивость к восстановлению, и в результате напряжение ячейки никак не меняется. К тому же, не все растворители формируют на аноде защитный пассивирующий слой. Именно поэтому зачастую в электролит подмешивают специальные добавки, например, винилен карбонат, которые искусственно способствуют формированию этого слоя.

Параллельно с улучшением уже существующих технологий, учёные работают и над принципиально новыми решениями. И решения эти можно свести к попытке избавиться от жидкого растворителя на основе карбонатов. К таким технологиям относятся, к примеру, ионные жидкости. Ионные жидкости-это, по сути, расплавленные соли, у которых очень низкая температура плавления, и некоторые из них даже при комнатной температуре остаются жидкими. А всё из-за того, что у этих солей особенная, стерически затрудненная структура, которая усложнят кристаллизацию.



Казалось бы, отличная идея- полностью исключить растворитель, который легко воспламеняется и вступает в паразитические реакции с литием. Но на деле, исключение растворителя создаёт на данный момент больше проблем, чем решает. Во-первых, в обычных электролитах часть растворителя «приносит себя в жертву» для построения защитного слоя на поверхности электродов. А компоненты ионных жидкостей с этой задачей пока не справляются (анионы, кстати, тоже могут вступать в паразитические реакции с электродами, как и растворители). Во-вторых, очень сложно подобрать ионную жидкость с правильным анионом, так как они влияют не только на температуру плавления соли, но и на электрохимическую стабильность. И увы, самые стабильные анионы формируют соли, которые плавятся при высоких температурах, и, соответственно, наоборот.

Ещё один способ избавиться от растворителя на основе карбонатов- использование твёрдых полимеров (например, полиэфиров), проводящих литий, которые, во-первых, минимизировали бы риск утечки электролита наружу, а также препятствовали бы росту дендритов при использовании металлического лития на аноде. Но главная сложность, стоящая перед создателями полимерных электролитов- их очень низкая ионная проводимость, так как ионам лития сложно передвигаться в такой вязкой среде. Это, конечно, сильно ограничивает мощность аккумуляторов. А понижения вязкости влечёт за собой прорастание дендритов.



Также исследователи изучают твёрдые неорганические вещества, проводящие литий с помощью дефектов в кристалле, и пытаются применить их в виде электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Такая система на первый взгляд идеальна: химическая и электрохимическая стабильность, устойчивость с повышению температуры и механическая прочность. Но у этих материалов, опять же, очень низкая ионная проводимость, и использовать их целесеобразно только в виде тонких плёнок. К тому же, работают такие материалы лучше всего при высокой температуре. И последнее, с твёрдым электролитом очень сложно создать механический контакт между электолитом и электродами (в этой области жидким электролитам нет равных).

 

4. Заключение.

С момента выхода в продажу литий-ионных аккумуляторов, попытки увеличить их ёмкость не прекращаются. Но в последние годы увеличение ёмкости замедлилось, несмотря на сотни новых предложенных материалов для электродов. А дело всё в том, что большинство этих новых материалов «лежат на полке» и ждут, пока не появится новый, подходящий им электролит. А разработка новых электролитов- на мой взгляд гораздо более сложная задача, чем разработка новых электродов, так как нужно учитывать не только электрохимические свойства самого электролита, но и все его взаимодействия с электродами. В общем, читая новости типа «разработан новый супер-электрод...» надо проверять, как такой электрод взаимодействует с электролитом, и есть ли для такого электрода подходящий электролит в принципе. опубликовано  

 

Источник: geektimes.ru/post/282424/