Группа ученых из Питтсбургского университета США, исследовав проточные окислительно-восстановительные аккумуляторы (редокс-батреи, RFB) с точки зрения практического применения, пришла к выводу, что оптимизация кинетики переноса электронов между электролитами и электродами может иметь решающее значение для коммерческой успешности таких батарей.
В опубликованной в журнале Joule статье исследователи рассказали, что наиболее популярные сейчас проточные батареи с ванадиевым электролитом довольно дороги. Поэтому сейчас разработки в области RFB направлены в основном на поиск альтернативных электролитов.
Наибольший интерес уделяется органическим и металлоорганическим веществам, так как их ключевые физико-химические свойства можно задавать в процессе синтеза. Определенных успехов в этой сфере добились, например, ученые из Университета Южной Калифорнии и компания Nanoflowcell, разработавшая электромобиль Quantino.
По мнению американской исследовательской группы при оценке конкурентоспособности проточных батарей необходимо учитывать три основные фактора: эффективность, срок службы и стоимость. Ученые отметили, что существующие ванадиевые редокс-батареи показывают высокую эффективность только при малой удельной мощности. Этот недостаток обусловлен кинетическими ограничениями окислительно-восстановительных пар ванадиевого электролита и пропускной способностью мембранных сепараторов.
Стоимость редокс-батарей значительно снижается при использовании электролитов, не содержащих ванадия. Причем крупные массивы проточных батарей оказываются существенно дешевле традиционных аккумуляторов, например, литий-ионных, так как для повышения емкости RFB достаточно просто увеличить объем используемого электролита.
Выход по напряжению проточных батарей, а вместе с ним и КПД всего аккумулятора, во многом зависит от кинетики переноса электронов на межфазной границе. В новом исследовании ученые подчеркнули, что для продвижения в этом направлении необходимы высококачественный электроанализ работы RFB и надежные методы определения характеристик применяемых активных материалов.
Кроме того, исследовательская группа считает, что производительность проточных батарей можно улучшить с помощью технологий электрохимического катализа, а также путем глубокого изучения кинетической стабилизации, что поможет повысить напряжение в элементах питания.
Источник: cell.com
|
|
|
|
|
|
Автоматизированный комнатный парник поливает растения водой,
выработанной из воздуха
Команда ученых из Национального университета Сингапура под руководством доцента Тан Суи Чинг разработала прототип парника, пригодного для выращивания культур в местностях с недостаточным количеством осадков. Это возможно потому, что SmartFarm
Команда исследователей из Университета штата Нью-Йорк в Буффало разработала новый метод изготовления фильтров для воды на основе графена. Ученые говорят, что их технология, предполагающая использование 3D-печати и получение графенового аэрогеля, позволяет создавать стабильный, обладающий большим ресурсом м
Австрийский стартап Printstones, который с 2017 года работает в области 3D-печати, представил многофункционального робота Baubot. Его основное назначение автоматизация строит
Компания Boston Dynamics показала новую модель Stretch, созданную специально для складских работ. Она является развитием двухколесного Handle, который тоже позиционировался как робот, способный перемещать различные грузы. В частности, Stretch получил вакуумный захват, аналогичный устанавливавшем
Берлинский стартап Bluu Biosciences намерен стать первым крупным поставщиком рыбопродуктов, полученных путем выращивания живых клеток в лабораторных условиях. Он уже получил финансирование в размере семи миллионов евро. Инвестиции должны помочь компании выйти на рынок, где ей придется конкурировать с
В Великобритании на территории кампуса Ньюкаслского университета создается биологический апартамент под названием OME. Проект, который реализуется совместно с Нортумбрийским университетом, направлен на изучение влияния на здоровье людей окружающих их в повседневной жизни микроорганизмов.
Вместе с этим жилое помещение должно стать примером экологичного здания. Это предполагает и
