Русские полимерные наногели для проточных аккумуляторов
Викинг
Мудрость форума: Социальная жизнь
- Есть ли бумеранг тем, кто разбил чужие семьи?783 ответа
- Работающие женщины: вы вынуждены или сами захотели?1 228 ответов
- Уважение к беременным1 286 ответов
- Еду покорять столицу!1 813 ответов
- С какой стати считается, что домохозяйкой быть стыдно!?8 818 ответов
- Статус жены. Чем он всем так важен?8 627 ответов
- Почему в РФ так хейтят женщин за возраст443 ответа
- Увеличение пенсионного возраста. Мне страшно4 434 ответа
- Отдаю ребенка отцу...4 710 ответов
- Рожают чтобы не работать196 ответов
21 ответ
Последний —
Перейти
В и к и н г
поскольку традиционно в них используются экологически вредные и дорогие соли ванадия. В последнее время исследователи стали уделять внимание растворимым в воде полимерам, так как эти составы дешевые и абсолютно безопасные.
Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) разработали органические водорастворимые полимерные наногели, способные обратимо окисляться и восстанавливаться. Процесс включал два этапа. Сначала авторы химическим путем синтезировали наноразмерные полимерные сетки из отдельных водорастворимых мономеров (органических молекул). Затем к полученным соединениям исследователи «пришили» дополнительные группы атомов, способные принимать и отдавать электроны в химических реакциях. Такие группы называются окислительно-восстановительными, и они необходимы для протекания превращений, за счет которых происходят зарядка и разрядка органических проточных аккумуляторов.
Затем физики оценили скорость, с которой проходят окисление и восстановление молекул наногеля при различном содержании в них окислительно-восстановительных групп. Эксперименты показали, что концентрация таких групп должна составлять около 50% от общего содержания органических молекул в растворе. Именно при таких условиях наногели демонстрируют оптимальную работу в качестве основного электроактивного компонента, обеспечивая надежное функционирование водных органических проточных батарей.
Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) разработали органические водорастворимые полимерные наногели, способные обратимо окисляться и восстанавливаться. Процесс включал два этапа. Сначала авторы химическим путем синтезировали наноразмерные полимерные сетки из отдельных водорастворимых мономеров (органических молекул). Затем к полученным соединениям исследователи «пришили» дополнительные группы атомов, способные принимать и отдавать электроны в химических реакциях. Такие группы называются окислительно-восстановительными, и они необходимы для протекания превращений, за счет которых происходят зарядка и разрядка органических проточных аккумуляторов.
Затем физики оценили скорость, с которой проходят окисление и восстановление молекул наногеля при различном содержании в них окислительно-восстановительных групп. Эксперименты показали, что концентрация таких групп должна составлять около 50% от общего содержания органических молекул в растворе. Именно при таких условиях наногели демонстрируют оптимальную работу в качестве основного электроактивного компонента, обеспечивая надежное функционирование водных органических проточных батарей.
В и к и н г
«В нашей работе мы впервые синтезировали полимерные наногели с окислительно-восстановительными свойствами, продемонстрировали особенности реакций окисления и восстановления таких объектов в водной среде, а также определили, насколько эффективно проходит данный процесс и с какой скоростью. Полученные нами результаты могут стать основой для разработки более дешевых и экологичных аккумуляторов. В дальнейшем мы планируем расширить “библиотеку” химических соединений, применяемых для создания электроактивных наногелей, оптимизировать их состав и в итоге представить прототип проточного аккумулятора, где в качестве активного вещества используются водные растворы наногелей», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Кожунова, доцент физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Форум: Социальная жизнь
Всего: 143 468 тем
Новые темы за сутки: 55 тем
- Уволила домработницу из-за того, что она специально покупала лишние килограммы продуктов и забирала их себе9 ответов
- Как отличить хвастовство от обычного рассказа о новеньком в жизни?7 ответов
- Как вы определяете свою национальность?38 ответов
- Продавцы ВБ обнаглели25 ответов
- Где жить?7 ответов
- Боюсь уезжать из своего небольшого городка7 ответов
- Соматоформные расстройства / Психологическое исследование4 ответа
- Правда, что поколение Иксеров в РФ слегка подкачало?8 ответов
- Переезд в другой город, переживаю из-за спорта дочери4 ответа
- Не понимаю как жить дальше или есть ли жизнь после 4013 ответов
Популярные темы за сутки: 21 тема
- Почему так много неадекватных людей вокруг?46 ответов
- Кто виноват?45 ответов
- Как вы определяете свою национальность?38 ответов
- Продавцы ВБ обнаглели25 ответов
- В 32 года жить с родителями - норм или стрем?21 ответ
- Как выбить алименты?16 ответов
- Почему, если женщина одна живёт с котом, то она считается одинокой?14 ответов
- Не понимаю как жить дальше или есть ли жизнь после 4013 ответов
- Как убрать полученный заказ из л/к в Озон13 ответов
- Чтение вышло из моды13 ответов
Следующая тема
Предыдущая тема
19.02.2024 Ученые разработали полимерные наногели для проточных аккумуляторов. Эти устройства вырабатывают электричество за счет химических реакций, протекающих в двух жидкостях, одна из которых отдает электроны, а другая принимает. Разработанные наногели могут заменить в проточных аккумуляторах дорогие и токсичные реактивы, а потому сделать такие батареи дешевле и экологичнее. Результаты исследования, опубликованы в журнале Electrochimica Acta.
В большинстве электронных устройств — телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах и других — используются литий-ионные аккумуляторы. Они требуют относительно частой перезарядки (раз в один или несколько дней), не всегда безопасны в эксплуатации и с течением времени могут начать разряжаться сами по себе, поэтому ученые ищут им альтернативы. Например, в последние годы активно развиваются проточные батареи — это гибридные аккумуляторы, которые состоят из двух емкостей, заполненных жидкостями, способными окисляться или восстанавливаться. Емкости разделяет тонкая мембрана, которая не позволяет жидкостям смешиваться, но пропускает содержащиеся в них ионы. Когда жидкости подходят к мембране, они химически взаимодействуют друг с другом, и в результате или окисляются (отдают электроны), или восстанавливаются (принимают электроны). Это приводит к выработке электрического тока.
Такие устройства более долговечны и экономичны, чем аналоги: их можно перезаряжать около 10 тысяч раз, тогда как литий-ионные аккумуляторы выдерживают не более тысячи циклов зарядки-разрядки, кроме того, они дольше держат заряд и не способны самовозгораться.Это позволяет использовать проточные батареи в приложениях, где требуется запасать большие количества энергии, например в промышленных и энергетических установках. Однако ученые все еще ищут оптимальные составы жидкостей для проточных аккумуляторов