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

Перспективы Li-ion аккумуляторов

Ключевые слова:  литий-ионные аккумуляторы

Автор(ы): Е. В. Антипов

Опубликовал(а):  Палии Наталия Алексеевна

09 октября 2019

Химик Евгений Антипов о различных типах аккумуляторов, использовании неустойчивых материалов и электромобилях

Когда возникли литий-ионные аккумуляторы? Какова история развития рынка их использования? Какими были проблемы первых Li-ion аккумуляторов? И каковы перспективы развития этой технологии? Об этом рассказывает доктор химических наук Евгений Антипов.

Аккумулятор — это устройство, преобразующее энергию химической реакции в электрическую, с помощью которой совершается полезная работа. Сегодня, когда остро стоит вопрос о конечной исчерпаемости ископаемых источников энергии, развиваются способы ее генерации с помощью солнечной, ветровой и любой альтернативной энергетики, и в силу цикличности работы этих устройств, генерирующих энергию, встает проблема необходимости создания запасов энергии, чтобы использовать ее в нужный момент. С другой стороны, важными являются вопросы экологии и существенное продвижение в решении проблем в этой области, например возможность перевода в далекой перспективе всего вида транспорта на электрическую энергию. В этом случае аккумуляторы и топливные элементы будут играть очень важную роль.

Материалы, на основе которых делались первые типы литий-ионных аккумуляторов, обладали очень низкой устойчивостью. Они могли при определенных условиях взорваться, так как в них накапливалось достаточно много энергии, а катодные материалы, которые использовались в этих аккумуляторах, при определенном протекании процесса становились крайне неустойчивыми и выделяли кислород. При перезаряде, когда в устройство вкачивали слишком много энергии, происходило окисление с пламенем и взрывом органического электролита. Работая в Америке, Джон Гуденаф открыл новое соединение, которое может применяться в литий-ионных аккумуляторах для быстрого аккумулирования генерации энергии при обратном процессе. Это материал на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4), который, в отличие от LiCoO2, не содержит ядовитых элементов (кобальт — ядовитый элемент). Кобальт также дорогой элемент по сравнению с железом. Но, самое главное, новый материал является безопасным.

Величина удельной энергии на единицу массы для современных Li-ion аккумуляторов составляет порядка 200 Вт·ч/кг, а, например, для свинцово-кислотных аккумуляторов — порядка 30 Вт·ч/кг. В 2011 году стали производиться и вышли на рынок электромобили Nissan LEAF, которые обеспечивают порядка 150 км пробега и имеют аккумуляторы массой 300 кг с удельной энергией 80 Вт·ч/кг. Если на смену этим аккумуляторам придут новые, с удельной энергией в 200 Вт·ч/кг, то пробег увеличится со 150 км до 400.


В статье использованы материалы: Постнаука


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

 

Фуллереновая "акула" наномира
Фуллереновая "акула" наномира

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

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".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.