Двумерные материалы помогут электромобилям проезжать 800 километров на одной зарядке

Двумерные материалы помогут электромобилям проезжать 800 километров на одной зарядке

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о литиево-воздушных батареях. Вкратце напомним, что запасённая в них энергия высвобождается при окислении лития кислородом воздуха. При зарядке аккумулятора происходит обратный процесс, то есть восстановление лития из оксида.

Поскольку литий – очень лёгкий металл, а воздух ещё легче, такая батарея позволяет запасти много энергии на единицу массы. Как говорят специалисты, у неё высокая плотность энергии.

"Нам понадобятся батареи с очень высокой плотностью энергии для питания новых передовых устройств, встроенных в телефоны, ноутбуки и особенно в электромобили", – констатирует Амин Салехи-Ходжин (Amin Salehi-Khojin) из Университета Иллинойса в Чикаго.

Группа Салехи-Ходжина нашла способ дополнительно увеличить энергозапас литиево-воздушных аккумуляторов за счёт новых двумерных катализаторов.

Напомним, что материал называется двумерным, если представляет собой слой толщиной примерно в один атом. К таким материалам относится знаменитый графен и многие другие соединения.

"В настоящее время электромобили могут проехать на одной зарядке в среднем около 100 миль (160 километров – прим. ред.). Но с включением 2D-катализаторов в [состав] литиево-воздушных аккумуляторов мы могли бы приблизиться к отметке в 400–500 миль (640–800 километров – прим. ред.) на одной зарядке, что радикально изменит ситуацию, – рассказывает Салехи-Ходжин. – Это был бы огромный прорыв в хранении энергии".

Новые катализаторы повышают плотность хранения энергии в аккумуляторах в десять раз. Иллюстрация Amin Salehi-Khojin.

Авторы синтезировали и испытали в качестве катализаторов 15 различных материалов. Все они являлись дихалькогенидами переходных металлов. Самыми выдающимися о своим характеристикам были признаны дисульфиды ниобия, ванадия и молибдена, а также диселенид ванадия.

В чём же секрет новых катализаторов? Во-первых, двумерная структура делает материал прекрасным проводником электронов, что важно для протекающих в аккумуляторе электрохимических реакций.

Во-вторых, такой материал и ионный электролит батареи являются сокатализаторами: каждый в этой паре усиливает каталитическую активность "партнёра".

Важно также, что "плоский" элемент батареи будет иметь максимальную площадь поверхности на единицу объёма. Всей этой гигантской поверхностью он соприкасается с рабочей смесью и тем самым эффективно ускоряет протекание нужной реакции.

Наконец, детище авторов катализирует как реакции, связанные с зарядкой аккумулятора, так и сопровождающие его разрядку. Поэтому оба процесса становятся быстрее и эффективнее.

Всё это ведёт к тому, что новые батареи имеют в десять раз большую плотность энергии, чем их аналоги, где используются традиционные катализаторы, такие как золото и платина.

"Эти новые материалы представляют собой новый путь, способный вывести аккумуляторы на новый уровень. Теперь нужно будет разработать способы их производства и настройки с большей эффективностью и в больших масштабах", – заключает Салехи-Ходжин.

19:01
258
Поделиться:
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...
Этот сайт использует файлы cookies, чтобы облегчить вам пользование нашим веб-сайтом. Продолжая использовать этот веб-сайт, вы даете согласие на использование файлов cookies. Подробнее о том, как мы пользуемся файлами cookies и как ими управлять, вы можете узнать нажав на ссылку ниже.

Похожие новости

Эксперт призвал выделить малый электротранспорт в отдельную категорию
МОСКВА, 17 янв - РИА Новости. Малый электротранспорт следует выделить в отдельную категорию транспортных средств, а в ее рамках предусмотреть подкатегории за...
11:27
Телепортация Маска: под Лос-Анджелесом открыт скоростной тоннель
Новый скоростной тоннель под Лос-Анджелесом испытала The Boring Company Илона Маска. За рулем своей же "Теслы" был сам изобретатель. Пока что открыли трехкил...
19:48
Электрические грузовики Fuso eCanter проехали миллион километров
Сегодня электрифицируют разный транспорт, включая и грузовой. Некоторые бренды могут уже похвастаться и миллионным пробегом.
13:24
Электромобилям могут разрешить ездить по выделенке с 2020 года
Владельцы электромобилей могут начать ездить в России по выделенной полосе с 2020 года
12:12
На Кубани представили экспериментальные образцы электромотоциклов
Максимальная скорость, которую пока развивает новая техника, — 150 километров в час. А для подзарядки достаточно четырех часов. Этой энергии хватит на рассто...
14:07

Популярные обсуждения

Alectro
Автор: Alectro
Создана: 1 июня 2019 в 13:16
Раздел: Nissan
Сообщений в теме: 22
Просмотров: 21613
Иван Козар
Автор: Иван Козар
Создана: 29 июня 2019 в 10:29
Сообщений в теме: 26
Просмотров: 3494
Alectro
Автор: Alectro
Создана: 20 августа 2019 в 09:35
Сообщений в теме: 10
Просмотров: 3251

Вас может заинтересовать

Как выбрать электровелосипед
Электровелосипеды набирают популярность. Они удобны как для прогулок, так и в качестве транспорта, свободного от пробок. Но как выбрать электробайк? Какие характеристики нужны именно Вам? И как не переплатить при покупке электровелосипеда? Во всём эт...
Руководство по аккумуляторам электровелосипеда
В то время как электромобили еще не стали обычным делом, аккумуляторы для электровелосипедов вполне могут быть самыми большими и самыми дорогими аккумуляторами, которые вы можете найти в типичном доме. Если у вас есть электрический велосипед или вы с...
Электромобили ранний подъем и падение.
Представленные более 100 лет назад первые электромобили сегодня становятся популярными по многим причинам, по которым были обусловлено их появление.
5 вещей, которые необходимо знать перед покупкой электромобиля
Электромобили предлагают много преимуществ, как для водителей, так и для окружающей среды. Тем не менее, водителям нужно определить, будет ли этот тип автомобиля соответствовать потребностям и готов ли водитель к тому что его ждет.