Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 19 - Химические источники тока

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

09 ноября 2011

Название(я): Химические источники тока

Номер в каталоге: 19

Основной предмет (школа): химия

Область знания (ВУЗ): электрохимия, альтернативная энергетика

Актуальность: Химические источники тока стали уже привычным атрибутом современной цивилизации и требуются сейчас в самых разнообразных устройствах - от бытовых приборов, устройств связи, вычислительной техники, фото- и видеоустройств и до медицинских имплантов и космических спутников. При этом познавательным для школьника, очевидно, будет сам процесс создания простейших (хотя бы первичных) источников тока типа элементов Лекланше. И хотя устройство этого классического элемента хорошо известно (равно как и многих других, создание которых можно попробовать в обычной школьной лаборатории), исследовательский (школьный) интерес представляет синтез материалов для такого элемента различными способами (предыстория получения) и их различное сочетание, которое скажется на функциональных характеристиках элемента.

Новизна: химическое получение различных высодисперсных материалов для химических источников тока

Цель: разработка простых методик получения высокодисперсных материалов для использования в химических источниках тока

Задачи:

1. анализ литературы по теме истории создания и перспективных конструкций первичных и вторичных источников тока

2. литературный поиск возможных методов получения материалов и наноматериалов для ХИТ

3. получение различных вариантов катодных, анодных материалов, электролита, сепараторов и пр. для ХИТ из доступных и малотоксичных производных

4. сборка батареек

5. тестирование батареек для различных нагрузок, скоростей разрядки и саморазрядки, для различных погодных условий (включая фотографирование в условиях экстремальных испытаний)

6. обощение результатов

Экспериментальные подходы: методы химической гомогенизации, простейшие электрохимические подходы в планировании конструкции ХИТ

Методические подходы: ознакомление с принципами конструирования ХИТ, основными законами электрохимии, электродными потенциалами

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора конструкций батареек (в случае элемента Лекланше достаточно иметь цинк, крахмал, плотную бумагу, хлорид натрия и перманганат калия, который можно восстановить до диоксида в растворе многими способами)

Освоение школьником теоретического материала: электродные потенциалы, окислительно - восстановительные реакции

Навыки, получаемые школьником: химия растворов, электрофизические (электрохимические) измерения

Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов (используемых в материалах ХИТ), окислительно - восстановительные реакции, электрические цепи

Роль учителя: общее руководство проектом

Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами и проведение измерений функциональных характеристик ХИТ, помощь в характеризации полученных анодных и катодных материалов (рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия)

Техника безопасности: в зависимости от выбранного типа ХИТ

Примечания: в качестве дополнительного этапа работы можно попробовать сделать цинк - воздушный ХИТ (в сотрудничестве с ВУЗом).

Классический ГРАФИТОВО-ЦИНКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ: 1 – изолирующая прокладка; 2 – бесшовный цинковый стаканчик (отрицательный электрод); 3 – изолированная металлическая оболочка; 4 – пористый разделительный стаканчик; 5 – графитовый стержень (положительный электрод); 6 – деполяризующая смесь; 7 – пастообразный электролит; 8 – пространство для расширения; 9 – запрессованные прокладки; 10 – полимерный герметик; 11 – металлическая крышка; 12 – изолирующая прокладка; 13 – металлический колпачок.

Первичные литературные ссылки для начала поиска: о батарейках

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt19.pdf (109.44 КБ.)

Информация о теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Огни подводного города
Огни подводного города

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Территория STEM 2020
20 ноября в онлайн-формате состоится ежегодная конференция проекта "Стемфорд" - Территория STEM 2020. Тема 2020 года - "Подготовка инженеров будущего: партнерство образования, науки и бизнеса".

Актуальные проблемы неорганической химии 2020
Приглашаем студентов, аспирантов и молодых ученых принять участие в XIX Всероссийской конференции «Актуальные проблемы неорганической химии: материалы для генерации, преобразования и хранения энергии», которая будет проходить 13-15 ноября 2020 г. в on-line формате

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.