Русские полимерные наногели для проточных аккумуляторов
Викинг
Мудрость форума: Социальная жизнь
- Уважение к беременным1 301 ответ
- Жены, почему вы обвиняете любовниц, а не себя?923 ответа
- 30 лет для женщины - закат или расцвет?1 155 ответов
- Если мужчина не имеет квартиры в Москве - он не стоит любви?298 ответов
- Почему в РФ так хейтят женщин за возраст464 ответа
- Есть ли бумеранг тем, кто разбил чужие семьи?831 ответ
- Ошибки молодости испортили всю мою жизнь436 ответов
- Лягушка, которая барахталась, но не взбила масло155 418 ответов
- Большой скандал с соседями2 037 ответов
- Писать ли заявление в полицию на соседей снизу?170 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: 148 058 тем
Новые темы за сутки: 44 темы
- Что позорного в бедности?3 ответа
- Встреча с сумасшедшей16 ответов
- Шумят соседи ночью12 ответов
- Нам по 40-42 и мы не были октябрятами!148 ответов
- Вопрос по оформлению загранника6 ответов
- Меня одну раздражает, когда люди без ресурсов, с кучей проблем и болячек, пытаются прыгнуть выше головы?33 ответа
- Не знаю что делать с жизнью в свои 1910 ответов
- Толерантность к женскому абьюзу в обществе6 ответов
- Стоит ли слушать бабушку?8 ответов
- Жизнь — это миг...10 ответов
Популярные темы за сутки: 21 тема
- Нам по 40-42 и мы не были октябрятами!149 ответов
- Подвергаюсь буллингу от девочки из неблагополучной семьи58 ответов
- Меня одну раздражает, когда люди без ресурсов, с кучей проблем и болячек, пытаются прыгнуть выше головы?33 ответа
- Вопрос с фамилией ребёнка после 18 лет26 ответов
- Встреча с сумасшедшей16 ответов
- Алиментщики16 ответов
- Мой план на оставшуюся жизнь15 ответов
- Шумят соседи ночью12 ответов
- Не знаю что делать с жизнью в свои 1910 ответов
- Жизнь — это миг...10 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