Ученые придумали более дешевые батареи для смартфонов

Исследователи выяснили, что в аккумуляторах смартфонов можно применять натрий вместо лития, но особым “уложенным” способом.

Как сообщает ToDay News Ufa со ссылкой на журнал Nano Energy, батареи с натрием намного дешевле, но при этом не уступают по емкости литий-ионным.

Литий-ионные батареи появились на рынке в 1991 году, а уже в прошедшем году из создатели получили Нобелевскую премию по химии. Однако литий является дорогостоящим щелочным металлом, и запасы его очень ограничены.

Литий – один из самых легких химических элементов, поэтому найти ему достойную замену для создания емких аккумуляторов довольно сложно.

Ученые НИТУ «МИСиС», ИБХФ РАН и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф под руководством профессора Центра Аркадия Крашенинникова нашли возможную альтернативу. В процессе исследований выяснилось: если атомы внутри образца “уложить” специальным способом, то прочие щелочные металлы продемонстрируют такую же высокую энергоемкость. Эксперты предложили использовать натрий вместо лития. Этот элемент более распространен в природе, например, из него наполовину состоит обычная пищевая соль.

В ближайшее время ученые собираются создать экспериментальный образец и изучать его в лаборатории.

Ранее сообщалось, что новые iPhone 12 получат маленькие аккумуляторы.

Источник: https://tdnu.ru

В данной статье мы постарались собрать все основные и актуальные новости из СМИ о данном событии.

Натрий поможет улучшить батареи смартфонов

Международный коллектив ученых НИТУ «МИСиС», ИБХФ РАН и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф установил, что вместо лития в аккумуляторах можно использовать натрий, «уложенный» особым способом.

Натриевые батареи будут существенно дешевле, при этом не уступая по емкости литий-ионным, а в перспективе и превосходя их. Статья об исследовании опубликована в журнале Nano Energy.

Роль лития, а точнее, литий-ионных аккумуляторов в нашей жизни трудно переоценить. Они используются повсюду: в мобильных телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах, а также в наземном, водном и железнодорожном транспорте и космической технике. Литий-ионные батареи вышли на рынок в 1991 году, а уже в 2019 их изобретателям присудили Нобелевскую премию по химии – за революционный вклад в развитие технологий. При этом литий – дорогостоящий щелочной металл, а его запасы весьма ограничены. В настоящее время не существует близкой по эффективности альтернативы литий-ионным батареям. Из-за того, что литий один из самых легких элементов в периодической таблице Менделеева очень непросто найти ему замену для создания емких аккумуляторов.

Возможную альтернативу дорогостоящему металлу предложили ученые НИТУ «МИСиС», ИБХФ РАН и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф под руководством профессора Центра Аркадия Крашенинникова. В ходе исследований было установлено, что если атомы внутри образца «уложить» определенным способом, то другие щелочные металлы также будут демонстрировать высокую энергоемкость. Наиболее перспективная замена литию – натрий, так как даже при двуслойной компоновке атомов натрия в структуре биграфена (два слоя графена – сверху и снизу) емкость такого анода становится сопоставимой с ёмкостью обычного графитового анода в литий-ионных аккумуляторах: около 335 мА*ч/гр (миллиампер-час на грамм материала) против 372 мА*ч/гр у лития.

При этом натрий гораздо более распространен в природе, чем литий. Например, обычная поваренная соль на половину состоит из этого элемента.

Особенный способ укладки атомов – не что иное, как расположение их в несколько слоев, один над другим. Такая структура создается путем перехода атомов из куска металла в пространство между двумя листами графена под высоким напряжением, что имитирует процесс заряда аккумулятора. Получается сэндвич – слой углерода, два слоя щелочного металла, и снова слой углерода.

«Долгое время считалось, что атомы лития в аккумуляторах могут располагаться только в один слой, в противном случае система будет нестабильна. Несмотря на это недавние эксперименты наших коллег из Германии показали, что при тщательном подборе методов можно создавать многослойные стабильные структуры лития между слоями графена. Это открывает широкие перспективы к увеличению емкости таких структур. Поэтому нам было интересно изучить возможность формирования многослойных структур с другими щелочными металлами, в том числе и с натрием, при помощи численного моделирования», – рассказывает один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Илья Чепкасов

«Из нашего моделирования следует, что атомы лития гораздо сильнее связываются с графеном, однако увеличение числа слоев лития приводит к меньшей стабильности. Обратная тенденция наблюдается в случае натрия – при увеличении числа слоев натрия возрастает стабильность таких структур, это дает надежду на то, что такие материалы будут получены в эксперименте», – заключил старший научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» и ИБХФ РАН Захар Попов.

Следующий шаг научной группы – создание экспериментального образца и изучение его в лабораторных условиях. Этим займется зарубежная часть команды из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф. В случае успеха можно будет говорить о создании нового поколения натриевых аккумуляторов, которые будут сопоставимы по емкости с литий-ионными, или даже будут превосходить их, стоя при этом в разы дешевле.

Источник: https://rusplt.ru

Ученые назвали способ улучшения аккумуляторов смартфонов

Ученые назвали способ улучшить аккумуляторы смартфонов. Согласно их выводам, натрий, «упакованный» особым способом, может стать эффективной альтернативой дорогостоящему литию в аккумуляторах для мобильных телефонов и ноутбуков.

Согласно итогам исследования международного коллектива ученых российских Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Института биохимической физики РАН и германского Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф, литий-ионные аккумуляторы нашли широкое применение в разных областях. Их используют как в мобильных телефонах, так и в ноутбуках, транспорте и космической технике.

В 2019 году изобретателям литий-ионных аккумуляторов присудили Нобелевскую премию по химии. В настоящее время пока не существует альтернативы этому источнику энергии.

Однако литий считается дорогостоящим щелочным металлом, а его запасы в природе ограничены. По этой причине ученые ищут способы заменить литий в качестве основы для аккумуляторов другим веществом.

Незадолго до этого АБН сообщило, что петербуржцы стали чаще перепродавать смартфоны.

Источник: https://abnews.ru

Натрий может помочь улучшить аккумуляторы смартфонов

Российскими и немецкими учеными предложена альтернатива привычным для современных смартфонов литий-ионным батареям.

Литий-ионные аккумуляторы широко применяются в разных областях – от мобильных телефонов и ноутбуков до автотранспорта и космической техники. В прошлом году их изобретатели даже получили Нобелевскую премию по химии. По оценкам экспертов, в мире пока не существует схожей по эффективности альтернативы.

При этом литий является дорогостоящим щелочным металлом, запасы которого в природе ограниченны, поэтому специалисты в последние годы заняты поиском способа заменить литий, составляющий основу для аккумуляторов, другим веществом.

Сотрудники Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и германского Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф сделали предположение, что в гаджетах можно применять особым способом «упакованный» натрий.

Как установили авторы работы, при расположении атомов натрия в батарее один над другим, элемент питания получится очень энергоемким. Главная особенность технологии – способ укладки — два слоя натрия предлагается размещать между двумя слоями графена. Следующим шагом является создание экспериментального образца и изучение его в лаборатории.

Напмоним, ранее мы писали, что эксперт рассказал о «секретных» функциях популярных смартфонов, которые не всегда используются владельцами гаджетов.

Источник: https://potokmedia.ru

Ученые из России и Германии придумали, как улучшить батареи смартфонов при помощи натрия

Фото из открытых источников

Литий-ионные аккумуляторы, массово применяемые сегодня в качестве элементов питания для смартфонов и другой мобильной электроники, не являются безальтернативными. Ученые из России и Германии, как пишет информационное агентство РИА Новости, ссылающееся на издание Nano Energy, предложили заменить их батареями на основе натрия, "упакованного" особым образом.

Литий-ионные аккумуляторы всем хороши, но используемый для их производства литий является достаточно дорогим металлом, запасы которого на Земле ограничены. Соответственно, ученые ищут более доступные элементы для создания аккумуляторных батарей, которые будут не уступать технологии Li-ion, или даже превосходить ее.

Сотрудники Национального исследовательского технологического университета "МИСиС", специалисты Института биохимической физики Российской академии наук, а также представители немецкого Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф предположили, что основой аккумуляторов нового поколения может быть натрий, "упакованный" особым способом. "Высокую энергоемкость можно получить, если "уложить" атомы натрия один над другим. Ключевой фактор здесь — способ укладки. Два слоя натрия должны находиться между двумя слоями графена", — говорят ученые МИСиС, отмечая, что зарубежные коллеги уже занимаются созданием лабораторного образца новой батареи, которая сможет сравниться по емкости с Li-ion аккумуляторами, но будет значительно дешевле.

Мертвая вода: Почему погибли мощные корабли КлеопатрыЕсли корабль попадает в так называемые мертвые воды, то путешествие останавливается на паузу. Судно, двигатели которого полностью исправны, может существенно снизить скорость хода из-за странного феномена, о котором пишет "Популярная…

Фото

Озеро Комо в Италии

В северной части знаменитого итальянского сапога расположена административная область Ломбардия. Сам…

Опрос

Как вы считаете, что ожидает США в ближайшее время?

Анекдот дня

Почему на флаге ЛГБТ нет чёрного цвета? Что за расизм?

Источник: https://planet-today.ru

Ученые придумали более дешевые батареи для смартфонов

Более дешевую замену дорогому литию в емких батареях для гаджетов придумали российские и немецкие ученые, опубликовавшие статью о принципах работы нового источника 12 июля в журнале Nano Energy.

Специалисты Национального исследовательского технологического университета НИТУ «МИСиС», Института биохимической физики совместно с учеными германского Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф в качестве замены редкоземельному металлу Литию предложили использовать гораздо более распространены натрий.

Сложность в использовании натрия в высокоэнергетических аккумуляторах состоит в том, что его нужно правильным образом упаковывать. Ученые вплотную подобрались к решению этой задачи. Для этого используется графен (двумерная модификация углерода, состоящая из слоя атомов углерода, выложенных толщиной в один атом — прим. ИА Красная Весна).

Сейчас ученые трудятся над созданием экспериментального образца. «В случае успеха можно будет говорить о создании нового поколения натриевых аккумуляторов, которые будут сопоставимы по емкости с литий-ионными или даже будут превосходить их, стоя при этом в разы дешевле», — рассказали представители «МИСиС».

Источник: https://rossaprimavera.ru

Смотрите видео: Смартфоны с мощным аккумулятором 2019 года. ТОП 7.

Оцените статью
Добавить комментарий