Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
СМИ сообщили о создании на Дальнем Востоке новой армииСМИ сообщили о создании на Дальнем Востоке новой армии
Улюкаев отказался от передач в СИЗОУлюкаев отказался от передач в СИЗО
Сын Каддафи поборется за пост главы Ливии, пишут СМИСын Каддафи поборется за пост главы Ливии, пишут СМИ
Антонов назвал позитивный пример совместной работы России и СШААнтонов назвал позитивный пример совместной работы России и США
Себастьян Пиньера во второй раз возглавит ЧилиСебастьян Пиньера во второй раз возглавит Чили
В России официально стартовала кампания по выборам президентаВ России официально стартовала кампания по выборам президента
Путин и Трамп назвали предотвращенный в Петербурге теракт примером сотрудничестваПутин и Трамп назвали предотвращенный в Петербурге теракт примером сотрудничества...
В Киеве завершился митинг сторонников СаакашвилиВ Киеве завершился митинг сторонников Саакашвили
ЦРУ передало России информацию о боевиках, готовивших теракт в ПетербургеЦРУ передало России информацию о боевиках, готовивших теракт в Петербурге...
Сторонники Саакашвили попытались захватить Октябрьский дворец в КиевеСторонники Саакашвили попытались захватить Октябрьский дворец в Киеве
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
СМИ сообщили о создании на Дальнем Востоке новой армииСМИ сообщили о создании на Дальнем Востоке новой армии
Киев хочет инициировать санкции против российской "Татнефти"Киев хочет инициировать санкции против российской "Татнефти"
Госдума приняла закон об ужесточении наказания за живодерствоГосдума приняла закон об ужесточении наказания за живодерство
От МКС отстыковался "Союз МС-05" с тремя космонавтамиОт МКС отстыковался "Союз МС-05" с тремя космонавтами
Скоро sim-карта может заменить паспорт.Скоро sim-карта может заменить паспорт.
В Канаде разбился пассажирский самолетВ Канаде разбился пассажирский самолет
В университете Пенсильвании произошла стрельба, есть жертвыВ университете Пенсильвании произошла стрельба, есть жертвы
Суд принял иск бизнесмена Сергея Курченко к ПорошенкоСуд принял иск бизнесмена Сергея Курченко к Порошенко
Если вы уже слушаете новогодние песни, то у нас для вас плохая новостьЕсли вы уже слушаете новогодние песни, то у нас для вас плохая новость
В Госдуму внесли проект о запрете на вход для журналистов американских СМИ-иноагентовВ Госдуму внесли проект о запрете на вход для журналистов американских...
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 21 июля 08:55: John MartinJohn Martin

Новость: 16 июля 18:18: ЧП в московском метро: погибло 19 человекЧП в московском метро: погибло 19 человек


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
23 апреля, 16:38

Ученые создают аккумуляторы из вирусов

Новости науки и техники: Ученые создают аккумуляторы из вирусов
Без емких и мощных батарей любое автономное электрическое устройство, будь то телефон или электромобиль, будет практически бесполезным.

Несмотря на дороговизну топлива и загрязнение природы, автомобили с двигателями внутреннего сгорания, в отличие от электромобилей, до последнего времени обладали очень важным достоинством: чтобы снабдить их энергией, их нужно просто заправить бензином. С аккумуляторами всё сложнее - их нужно долго заряжать, ток, который они дают, не очень велик, с каждым циклом зарядки уменьшается их ресурс. А некоторые еще и взрываются.

Литиево-ионные батареи, широко используемые последние годы в ноутбуках и сотовых аппаратах, получили свою популярность благодаря относительно быстрому циклу зарядки и легкости. Эта же легкость делает их перспективными для использования в гибридных автомобилях. Этому, впрочем, пока препятствуют недостатки материалов, из которых батареи изготавливаются, - жидкого электролита и электродов на основе кобальтата лития. При чрезмерной зарядке или пробое такой электрод выделяет кислород и раствор может воспламениться, а батарея - взорваться. Кроме того, заряженный электрод легко вступает в реакцию с электролитом, что снижает мощность и срок службы (традиционные системы теряют примерно 40% емкости после 500 циклов перезарядки).

Уже сейчас в некоторых устройствах (вроде портативных МР3-плееров) используются аккумуляторы с полимерным гелем, но поскольку они также содержат жидкие растворы, то некоторые проблемы с безопасностью и сроком службы сохраняются.

Новое поколение литиевых батарей, основанное на твердых полимерах, разрабатывает компания Seeo Inc., располагающаяся в Беркли. Эти элементы будут долговечнее, дешевле и безопаснее, по крайней мере так утверждает сама компания. В качестве электролита здесь использованы тонкие полимерные пленки, а электроды отличаются небольшой массой и высокой энергетической плотностью. В настоящее время спроектированные в Калифорнийском университете аккумуляторы проходят испытания.

Ключевым прорывом компании Seeo стал электролит из твердого полимера. Он не горюч и изначально безопасен, в реакцию с электродом не вступает, выдерживает примерно 1000 циклов зарядки-разрядки, теряя при этом не более 5% емкости. Для анодов при использовании нового электролита применены металлические литиевые пленки, которые также намного легче современных материалов. Переводя разговор в практическую плоскость, можно ожидать роста энергетической плотности новых батарей как минимум на 50% (до 0,3 киловатт-часа на килограмм веса). Кроме того, производство станет намного дешевле: жидкий электролит должен быть надежно изолирован внутри металлического контейнера, для чего применяется лазерная сварка, тогда как пластиковый можно помещать в термосварные пакеты.

Электролит служит проводником ионов лития от положительного электрода (катода) к отрицательному (аноду). Чем больше проводимость электролита, тем быстрее заряжается батарея. Такие фирмы, как 3M и энергетическая компания Hydro-Québec, потратили свыше 10 лет на разработку твердых полимеров. Однако для оптимальной проводимости полимерный электролит должен нагреваться до 60º С, что не очень практично. Проблема еще и в том, что проводимость и механическая прочность полимера - взаимоисключающие требования. Как шутит один из основателей компании Seeo Мохит Сингх, наибольшая проводимость будет у пластиковой каши-размазни. Его компании удалось разрешить эту проблему, создав пленки с блочными сополимерами - материалами, содержащими две переплетенные полимерные цепочки, одна из которых отвечает за электропроводность, а другая за прочность.

Новая технология кажется очень перспективной, но у нее может оказаться и слабое место. На поверхности литиевых анодов могут образовываться кристаллы-дендриты (ветвящиеся структуры наподобие ледяных узоров на оконном стекле), которые, прорастая сквозь электролит, могут достичь катода и замкнуть батарею. Компании Seeo предстоит провести продолжительные тесты, чтобы проверить, достаточно ли тверд их полимер, чтобы воспрепятствовать росту кристаллов.

Кроме того, ионная проводимость полимеров всегда меньше, чем у жидкостей, поэтому новые аккумуляторы вряд ли смогут использоваться в гибридных автомобилях, где требуется быстрая зарядка и столь же быстрая отдача энергии. Но вот в электромобилях и в ноутбуках им наверняка найдется место.

Профессор материаловедения Гербранд Седер из Массачусетского технологического института расширяет возможности литиево-ионных батарей в другом направлении. Для покрытия своих электродов Седер применил дифосфат лития - вещество, известное высокой ионной проводимостью, что позволило добиться уникальных характеристик. Его аккумулятор способен полностью разрядиться за 10 секунд (батарее ноутбука требуется несколько часов). Столь высокий показатель, по прикидкам разработчиков, позволит аккумуляторной батарее объемом 1 л выдавать 25 кВт, что достаточно для одновременной работы 20 пылесосов. Да что пылесосы! Лазерное оружие и гоночные гибридные автомобили - вот самые яркие примеры будущего применения новинки.

"Такая скорость отдачи энергии ставит подобную батарею на один уровень с суперконденсатором, притом что она будет хранить в 10 раз больше энергии при тех же размерах", - не без зависти говорит Джон Миллер из компании Maxwell Technologies, которая как раз и производит суперконденсаторы. Сочетание малого размера с чрезвычайной мощностью делает батареи пригодными для применения в гоночных болидах, тем более что с этого года правила "Формулы-1" позволяют накапливать энергию от торможения и использовать ее для разгона.

В Массачусетском технологическом институте реализуется и другой проект. Миниатюрные и экологичные аккумуляторы создаются с использованием генетически модифицированных вирусов. Команда исследователей под руководством Анджелы Белчер превратила безвредный вирус М13 в катод, добавив ему ген, заставляющий вирус вырабатывать белок, связывающий ионы железа и фосфата из окружающего раствора. В результате капсула вируса "бронируется" фосфатом железа и превращается в нанопровод. Аккумулятор, который удалось создать таким способом, уступал по техническим характеристикам современным коммерческим моделям, поскольку катоды хорошо проводили ионы лития, но не электроны. Чтобы решить эту проблему, в вирус был встроен еще один ген, благодаря которому на окончании оболочки вируса стал вырабатываться белок, позволяющий вирусам соединяться с углеродными нанотрубками, тем самым увеличивая электронную проводимость всей структуры. "Мы построили что-то вроде автострады для электронов", - говорит Белчер. В результате батарея в целом сравнялась по своим характеристикам с аккумуляторами, производимыми на основе кристаллических литиево-железофосфатных материалов.

Три года назад с использованием генетически модифицированных вирусов уже был создан анод, не хватало только катода для создания полноценной трехвольтовой литиево-ионной батареи, от которой, как не замедлили проверить исследователи, способен работать ЖК-дисплей. Такой биоаккумулятор дружественен окружающей среде, поскольку большинство материалов для него производится без применения высоких температур и агрессивных растворов.

Прогресс в разработке литиевых батарей не остается незамеченным. На них готовится перевести свой знаменитый гибрид Prius компания Toyota, прежде оснащавшая его никель-металлогидридными аккумуляторами. Но подлинную сенсацию на последних автосалонах произвел Fisker Karma - роскошный четырехместный автомобиль, сделанный, по признанию Хенрика Фискера, чтобы доказать: безвредные для окружающей среды автомобили не обязательно должны быть маленькими и слабосильными. Под капотом скрыты два электромотора совокупной мощностью 403 лошадиных силы, комплект литиево-марганцевых батарей, бензиновый двигатель и система рекуперации энергии торможения. Karma, можно сказать, двойной гибрид - от электромобиля заимствована возможность подзарядки от розетки и даже от солнечных батарей на крыше (хотя главное назначение последних - охлаждать автомобиль, брошенный на солнцепеке). С "полными батареями" Karma способна преодолеть 80 км, после чего подзарядкой батарей займется бензиновый двигатель. В режиме совместной работы двигателей расход бензина не превысит 6 литров на 100 км, что очень неплохо для красавицы, разгоняющейся до сотни за 6 секунд: "От "кармы" не уйдешь!"
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.chaskor.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
От МКС отстыковался "Союз МС-05" с тремя космонавтами

14 декабря 09:04
В Стокгольме наградили лауреатов Нобелевской премии

10 декабря 22:04
Спутник "Метеор-М" не вышел на целевую орбиту

28 ноября 13:04
На Восточном прошел второй пуск в истории космодрома

28 ноября 10:04
РН "Союз" со спутником взлетела с космодрома Восточный

28 ноября 09:04
Госкомиссия разрешила второй запуск РН с космодрома Восточный

28 ноября 08:04
Российские специалисты отправились в район поисков аргентинской подлодки

28 ноября 06:04
Пентагон заявил об "опасном" перехвате Су-30 самолета США

28 ноября 04:04
Вошедший в Черное море американский эсминец направляется в Одессу

28 ноября 01:04
Турция успокоила, что С-400 не опасны для НАТО

27 ноября 20:04
Как быстро похудеть: 3 важных фактора

10 ноября 09:25
МВД планирует ввести новые экзамены для водителей.

7 ноября 09:23
Россия ближайшем будущем будет развивать ядерные силы и высокоточное оружие.

31 октября 10:34
Российская армия получила ещё один полк С-400

26 октября 12:44
Российские школьники собрали все золотые медали чемпионата JuniorSkills

19 октября 16:40
Россия празднует День Ксмических войск

4 октября 08:38
Крымский мост защитят от диверсантов

3 октября 08:07
Новое российское оружие способно выключать электронику НАТО на расстоянии

2 октября 10:52
Россия лишилась опасного оружия

28 сентября 08:41
Виктория Дайнеко пожаловалась на бывшего мужа

27 сентября 10:51
Современный автомобиль необходимо защищать антивирусом

26 сентября 11:43
Сотовые операторы отказываются от GSM сетей

20 сентября 10:02
Космонавт рассказал необычных эмоциях при выходе в открытый космос

20 сентября 09:46
Стали известны цена на Lada Vest SW Cross

19 сентября 17:24
Пилотируемый космический корабль Союз МС-06 успешно произвел стыковку с МКС.

14 сентября 10:08
Chery планирует захватить рынок Европы своими электромобилями

13 сентября 20:20
Франкфуртский автосалон: электромобили, автопилоты и конкуренты из Китая

12 сентября 09:55
Ракета-носитель Протон доставил на орбиту Земли новый спутник

12 сентября 09:14
Турция не откажется от С-400 из-за давления Запада

12 сентября 08:52
До старта космического корабля к МКС осталось меньше двух суток.

11 сентября 16:12
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 938
 Главная новость дня Главная новость дня 
Откровенный разговор. Ключевые моменты встречи Путина с журналистами Откровенный разговор. Ключевые моменты встречи Путина с журналистами
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Первые кадры со свадьбы внука Пугачевой (фото)
Актер Шайя ЛаБаф лечится от алкогольной зависимости
Николай Носков впервые рассказал о тяжелой болезни
Microsoft впервые показала крупнейший самолёт-носитель
Шестилетняя модель выросла и стала сенсацией на Неделе Моды в Нью-Йорке...
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: В чем встречать Новый 2006 годВ чем встречать Новый 2006 год
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ