2 Май, 2024 10:51 7 095 26

Натриево-йонна батерия със скорост на зареждане от няколко секунди

  • натрий-
  • натриево-йонни батерии-
  • батерии

Иновацията е дело на корейски учени

Натриево-йонна батерия със скорост на зареждане от няколко секунди - 1

Изследователи от Департамента по материалознание и инженерство в Корейския институт за напреднали технологии (KAIST) създадоха хибридно решение, използвайки за основа натриево-йонна батерия. Изборът на натрий в дългосрочен план е очевиден - има го много и е евтина суровина.

Корейците не са първите, които разработват натриево-йонни батерии. Но те отидоха по-далеч и се опитаха да комбинират най-добрите технологии на литиевите батерии и суперкондензаторите в нови батерии, които са с обединяващ капацитет, плътност на мощността и скорост на зареждане.

Учените съобщиха за новата си разработка в списание Energy Storage Materials. Заглавието на статията казва всичко: „Поливалентен железен сулфид с ниска кристалност, проводящ анод с добавка и високонатриев 3D порест графитен въглероден катод за високоефективни натриево-йонни хибридни устройства за съхранение на енергия.“

Натриево-йонна батерия със скорост на зареждане от няколко секунди

Ясно е, че не можете просто да вземете и комбинирате аноди от конвенционални батерии и катоди от суперкондензатори в новото устройство. Необходимо е да се променят свойствата както на анодите, така и на катодите. Първите имат лоша скорост на зареждане, докато вторите нямат висок капацитет.

Затова учените поемат по пътя на създаване на обемни електроди на базата на порести 3D материали - така наречените метало-органични рамки. Ако има рамка, винаги можете да поставите нещо в нея, от което се нуждаете.

По този начин изследователите създават анод чрез включване на фино разделени активни материали в порест въглерод (MO-рамка). Полученият материал има най-висока кинетика, позволяваща бързо зареждане и го доближава до суперкондензаторите по този параметър.

По подобен начин, но с други материали, е създаден катод с рекорден капацитет. Така учените изглежда са намалили дисбаланса в характеристиките между анодите на батерията и катодите на суперкондензатора.

Прототипът на натриево-йонна хибридна батерия на лабораторията превъзхожда познатите ни литиево-йонни батерии по енергийна плътност и показва характеристиките на плътност на мощността на суперкондензаторите. Очаква се това решение да бъде подходящо за приложения за бързо зареждане, вариращи от електрически превозни средства до интелигентни електронни устройства и космически приложения.

Учените отбелязват още, че натриево-йонното хибридно устройство за съхранение на енергия, способно на бързо зареждане и постигане на енергийна плътност от 247 Wh/kg и плътност на мощността от 34 748 Wh/kg, представлява пробив в преодоляването на настоящите ограничения на системите за съхранение на енергия и това е наистина впечатляващо откритие.


Поставете оценка:
Оценка 4.5 от 29 гласа.


Свързани новини


Напиши коментар:

ФAКТИ.БГ нe тoлeрирa oбидни кoмeнтaри и cпaм. Нeкoрeктни кoмeнтaри щe бъдaт изтривaни. Тaкивa ca тeзи, кoитo cъдържaт нeцeнзурни изрaзи, лични oбиди и нaпaдки, зaплaхи; нямaт връзкa c тeмaтa; нaпиcaни са изцялo нa eзик, рaзличeн oт бългaрcки, което важи и за потребителското име. Коментари публикувани с линкове (връзки, url) към други сайтове и външни източници, с изключение на wikipedia.org, mobile.bg, imot.bg, zaplata.bg, bazar.bg ще бъдат премахнати.

КОМЕНТАРИ КЪМ СТАТИЯТА

  • 1 Гост

    26 4 Отговор
    Заглавието на статията казва всичко: „Поливалентен железен сулфид с ниска кристалност, проводящ анод с добавка и високонатриев 3D порест графитен въглероден катод за високоефективни натриево-йонни хибридни устройства за съхранение на енергия.“

    И ние взехме, че разбрахме всичко ...

    Коментиран от #4

  • 2 Факт

    5 13 Отговор
    Хубу ама малък пробег поради ниска енергйина плътност.Сиреч няма да се наложи

    Коментиран от #11, #12

  • 3 Хахаха

    17 5 Отговор
    .....И със скорост на взривяване , няколко наносекунди.....

    Коментиран от #5

  • 4 Ти си

    24 2 Отговор

    До коментар #1 от "Гост":

    Ти да не мислиш че този който е прекопирал статията и я изтипосъл тук си има въобще някаква идея какво точно пише в нея ......
  • 5 Ония с Фордо

    14 4 Отговор

    До коментар #3 от "Хахаха":

    Който е ходил на училище и е посещавал часовете по химия е наясно с това .
  • 6 Димитър

    9 4 Отговор
    Северно корейските учени винаги са били най добрите.

    Коментиран от #7

  • 7 Така е!

    11 4 Отговор

    До коментар #6 от "Димитър":

    Северно корейските учени вместе с руските ги знаят тези батерии от 70 години. А пък какви правят.... Ама са тайна!!!
  • 8 Дежавю

    14 4 Отговор
    Уха, тази седмица това трета статия за револция при батериите. Ще си я прибера в дебелата папка при хилядите други такива новини от последните години.
  • 9 Гост

    12 7 Отговор
    Да чуя коментарът на малкият г0ст, който смяташе, че технологиите вечно щели да идват от задокеанската царщина, а азиатските нации щели да ги ползват срещу заплащане на патентно право. Скоро задокеанската царщина ще плаща патентни права на азиатските нации.

    Коментиран от #10

  • 10 Анонимен

    6 2 Отговор

    До коментар #9 от "Гост":

    Малкият гост, наречен още електрика, митбъстър или Тесльо,е в замъка си в Норвегия и празнува Великден с Грета.
  • 11 Този коментар е премахнат от модератор.

  • 12 Фактически

    6 4 Отговор

    До коментар #2 от "Факт":

    "Хубу ама малък пробег поради ниска енергйина плътност.Сиреч няма да се наложи"

    ...енергийна плътност от 247 Wh/kg и плътност на мощността от 34 748 Wh/kg,...


    Пробегът си е приличен за батерия с характеристики на суперкондензатор. За 100 км трябват 20кВтч които са 80 кг. По впечатляващото е мощността от 34кВт на килограм. Тази 80 кг батерия, която тежи колкото резервоар гориво може да осигурява мощност 2800кВт - 3600 коня. Спортните електрически коли ще станат по-леки от бензиновите.

    Зареждане на 20кВтч с 2800кВт отнема 25 секунди.

    Коментиран от #17

  • 13 Фактически

    7 4 Отговор
    Като искаш да увеличиш пробегът, добавяш по 80 кг на всеки 100 км, но батерията продължава да се зарежда за 25 секунди, а мощността се увеличава с 3 600 коня на всеки 100 км пробег. Батерия за 300 км пробег вече има 10 000 коня мощност и тежи 240 кг. Колкото нормален четири цилиндров двигател.

    Още ли мислиш, че енергийната плътност е ниска?

    Въпросът е кога тази батерия ще е започна да се произвежда масово и на каква цена, защото в момента вече започнахме да четем всеки месец че някой е започнал масово производство на батерии по технология, за която сме чели подобни новини преди десетина години.

    Коментиран от #20, #21, #22

  • 14 А за колко

    1 0 Отговор
    ще се гаси???🤣🤣🤣
  • 15 Да обясним на

    0 4 Отговор
    Всички който са разбра ли или не
    Солниците в Поморие добре СКОРО ЩЕ СТАВАМЕ КОРДЙЦИ. МОРЕТО СЪЩО ДОБРЕ АРАБИТЕ И КОЙ ЖИВЕЕ ДО МОРЕТО И ОКЕАНА ДОБРЕ ДРУГИТЕ КУПУВАТ СОЛ.
    Онова в средата на молива графит добре
    На Мъск ДЕЛАВЕРАТА ЛОШО ЩОТО КОПА НЕЩО КОЕТО СКЪПО И НЕ ГО ПИШЕ В КОРЕА - ЛИТИИ
  • 16 Мдааа

    8 2 Отговор
    Който поне малко разбира от електротехника е наясно, че има нещо гнило тук. Например една обикновена автомобилна батерия 55 KWh. Ако я заредиш за няколко секунди, то колко ампера ток ще трябва да протече? Ако електроавтомобила е на 400v и батерията трябва да се зареди за 10 секунди, то тока който трябва да протече ще бъде 49 500 ампера. Е, колко трябва да са дебели проводниците които ще зареждат батерията? А трансформатора колко трябва да е мощен? А ако се зареждат 1000 автомобила едновременно? Явно ще ни трябват още 5-6 АЕЦ-а като Козлодуй за да не стане срив в системата.
  • 17 Коментатор

    3 2 Отговор

    До коментар #12 от "Фактически":

    В свят в който все още по-голямата част от световната енергетика се движи на изкопаеми горива, да правиш "тънки" сметчици за енергийна плътност е все едно, като ти се дояде пържена риба да започнеш първо да се чудиш какъв тиган да си купиш!

    Ако текущите ел простотии ги наложат насила масово по света, гарантирам ти ,че енергийната плътност и пробега ще бъдат последното за което ще мислиш!
    Когато токът стане кът, цената му ще се вдигне!
    Те (кукловодите) пак ще си горят изкопаеми горива за лични нужди, само дето на слугите си ще разрешават да потребяват толкова колкото да съществуват!
    Как да го обясниш това на хората дето вярват на сляпо на казионните медии?!

    Коментиран от #18

  • 18 Фактически

    5 2 Отговор

    До коментар #17 от "Коментатор":

    Най-големият проблем напоследък не е недостигът, а излишъкът на възобновяема енергия всеки ден по обяд, когато фотоволтаиците произвеждат повече от потреблението.

    Най-естественото решение на този проблем са батериите. Тоест електромобилите не са бъдещ проблем, а са бъдещо решение на настоящи проблеми. Цената на тока няма да се вдига, а вече е паднала. Паднала е под нулата и ще продължава да пада все по-често, докато не дойде решението - повече батерии.

    Коментиран от #19

  • 19 Коментатор

    1 0 Отговор

    До коментар #18 от "Фактически":

    Коментарът ти ми напомня точно за караниците и кавгите между съседи за паркоместата пред блоковете "ново строителство"!
    Те (съседите) НЕ се интересуват, че мафията (с основна подкрепа от най-високите етажи на властта), чрез обръчите си от фирми, НЯМАТ за цел да строят качествени и удобни за хората жилища, а кибритени кутийки, тип виетнамски общежития, за да крадат парите на слепия добитък, който дори не може да види къде е първопричината да нямат достатъчно паркоместа!

    Та и в твоя коментар обясняваш колко много излишна енергия имало в момента, без да се замислиш за общата мощност която ще е необходима за да се обезпечи зареждането на всички ел автомобили, ако преминат изцяло на ток (теоретично)!!!

    Запомнете добре!
    Това което ви се казва по основните (казионни) медии е много вероятно да е пълна лъжа, тип пропаганда, с цел облагодетелстване на определени интереси!

    Коментиран от #23

  • 20 Този коментар е премахнат от модератор.

  • 21 Този коментар е премахнат от модератор.

  • 22 Този коментар е премахнат от модератор.

  • 23 Фактически

    3 0 Отговор

    До коментар #19 от "Коментатор":

    Колите не се движат с мощност, а с енергия. Слънцето произвежда енергия, а мощността няма значение. Особено с наличието на такива батерии с такава плътност на мощността.

    Осъзнаваш ли, че теоретично скромна 20 kWh батерия за 100 км пробег, може да приема и отдава 2800 kW, то една стационарна батерия която съхранява енергията от фотоволтаиците върху зарядната станция с капацитет 2000kWh, може да приема и отдава 280 000kW, което са 280 мегавата.

    Батерията може да се зареди за 10 часа от фотоволтаици с мощност само 200kW разположени върху площ само 1000 квадратни метра.
  • 24 при такива скорости

    0 1 Отговор
    На зареждане трябва много да се внимава. Когато се вади контакта от щекера да се изтръсква внимателно, за да не лисне тока по пода

    Коментиран от #25

  • 25 Няма плискане

    1 0 Отговор

    До коментар #24 от "при такива скорости":

    Конекторите на зарядните така или иначе се заключват към автомобила и не могат да бъдат извадени докато трае зареждането. Дори при ниското напрежение за зареждане 400 волта при правя ток искрата е доста дълга, да не говорим за 1000 v архитектура. Но днешните 1000 волта са недостатъчни за тези скорости защото осигуряват само 600 ампера и следователно само 600 киловата.

    Следващото стандартно напрежение е 9 киловолта, при които искрата е още по-дълга и стандартите за безопасност ще са още по затегнати. При това напрежение и 600 ампера, мощността вече е 5400 kW, които зареждат 20 kWh необходими за 100 км пробег само за 13 секунди. 1000 километра пробег за 130 секунди - около 2 минути, което е три пъти по-бързо от пълнене на резервоар, но в същото време много далече от пълния потенциал за бързо зареждане на тези батерии, които могат да заредят 1000 километра за 25 секунди. Ограничението идва от зарядния кабел и може да бъде преодоляно с по-голямо напрежение, което обаче е практически безсмислено за лек автомобил и вероятно ще бъде използвано за зареждане на камиони и кораби. Примерно 20 киловолта при 1200 ампера колкото е токът на днешните стандарти за зареждане на камиони.

    24 мегавата - зареждане на 1 000 км пробег на камион за 150 секунди. Пак технически възможно но без практическа полза, след като и сегашното зареждане с 1 мегават е напълно достатъчно.

    Коментиран от #26

  • 26 Хаха

    0 0 Отговор

    До коментар #25 от "Няма плискане":

    Егга ти глупостите си написал.