Кислородно-ионная батарея

19.05.2023

Литий-ионные батареи, несмотря на то, что они являются привычным явлением в современном мире и питают все, от электромобилей до смартфонов, не обязательно оптимальное решение для всех приложений. Исследователи Венского технического университета совершили прорыв, создав кислородно-ионную батарею, которая имеет несколько значительных преимуществ. Хотя батарея может не соответствовать плотности энергии литий-ионным аккумуляторам, ее емкость не уменьшается безвозвратно с течением времени, благодаря чему батарея может работать очень долго.

Изготовление кислородно-ионных аккумуляторов не нуждается в дефицитных элементах и использует негорючие материалы. Инновационная концепция батареи уже привела к патентной заявке, поданной в сотрудничество с партнерами в Испании. Эти кислородно-ионные батареи могут стать выдающимся решением для крупномасштабных систем хранения энергии, таких как те, которые требуются для хранения электроэнергии из возобновляемых источников.

Керамические материалы, изучаемые командой TU Wien, могут поглощать и высвобождать вдвойне отрицательно заряженные ионы кислорода. Когда подается электрическое напряжение, ионы кислорода мигрируют из одного керамического материала в другой, после чего можно заставить мигрировать обратно, таким образом генерируя электрический ток.

Важнейшим преимуществом новой технологии батареи является ее потенциальная долговечность: "Во многих батареях у вас есть проблема, что в какой-то момент носители заряда больше не могут двигаться", - говорит Александр Шмид. Тогда их уже нельзя использовать для производства электроэнергии, емкость батареи уменьшается. После многих циклов зарядки это может оказаться серьезной проблемой".

Кислородно-ионный аккумулятор, однако, можно регенерировать без каких-либо проблем: если кислород теряется из-за побочных реакций, то потерю можно просто компенсировать кислородом из окружающего воздуха.

<< Назад: Очистка воды от урана с помощью магнитных бактерий 20.05.2023

>> Вперед: Кукуруза, не требующая варки 19.05.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Микрочип управляет мышцами 10.06.2012 Группа ученых из Университета Линчепинга, занимающаяся исследованиями в области органической электроники, создала микрочип, способный контролировать доставку нейромедиатора ацетилхолина, что позволяет осуществить химический контроль мышц. Новое устройство создано на основе ранее разработанных транзисторов, которые могут осуществлять транспортировку положительных и отрицательных ионов, а также биомолекул. Ученым удалось объединить в один транзистор оба ионных канала и обычные микросхемы на основе традиционной кремниевой электроники. Благодаря новой технологии ученые могут, например, посылать химические сигналы в мышечные синапсы, где естественная нервная система по какой-либо причине не работает. Преимуществом химических схем управления, в частности, с помощью ацетилхолина, является возможность "обойти" дефекты нервных центров и управлять непосредственно клетками мышц. Для этого не нужно присоединять микрочип к нервным окончаниям, что всегда сопряжено с большими сложностями и проблемами отторжения. В настоящее время транзисторы, разработанные шведскими учеными, способны контролировать поставку сигнального вещества ацетилхолина отдельным клеткам и управлять сокращением мышцы. В будущем планируется разработка химических чипов, умеющих выполнять сложные логические функции. В перспективе это может привести к созданию совершенно новых технологий лечения травм и хронических заболеваний путем регулирования различных физиологических процессов организма.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025