Принцип работы и отличительные особенности карбоновых аккумуляторных батарей

Среди свинцово-кислотных аккумуляторных батарей большую популярность получили герметизированные или, как их еще называют «необслуживаемые». По технологии изготовления они разделяются на AGM-технологию («Absorption Glass Matt») и GEL-технологию («Gelled Electrolite»). Их популярность объясняется тем, что они не требуют обслуживания в виде периодической доливки дистиллированной воды, исключается вероятность протечки электролита, могут работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, могут размещаться совместно с другим оборудованием, не требуя отдельного аккумуляторного помещения и принудительной вентиляции.

Нововведения в технологии изготовления герметизированных аккумуляторов

Но научно-технический прогресс не стоит на месте, и разработчики при усовершенствовании конструкций современных аккумуляторных батарей нашли способ улучшить технические характеристики герметизированных аккумуляторов AGM.

Известно, что процесс накопления сульфатов является слабым местом свинцово-кислотного аккумулятора. Этот процесс из-за недостаточной шероховатости отрицательной пластины, где используется чистый свинец, препятствует быстрому заряду и приводит к деградации аккумуляторной батареи.

Дело в том, что отрицательный электрод свинцово-кислотной аккумуляторной батареи состоит из губчатого свинца и при разряде на его поверхности образовывается сульфат свинца. При заряде он снова переходит в исходное положение. Процесс разложения происходит медленно, и если попытаться «ускорить» его, например, увеличением зарядного тока, то это вызовет появление избыточных электронов, провоцирующих разложение воды и возникновение газов. Начнется, так называемый процесс «выкипания». В последующем сульфат свинца может формировать кристаллы на электроде, что еще больше снижает скорость заряда.

Был предложен ряд способов для подавления процесса сульфатации в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, и некоторые из этих способов включали использование углерода в различных формах для замедления этого процесса. Например, в патенте Великобритании №18590 раскрыт способ, предназначенный для увеличения срока службы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи путем защиты от коррозии решеток со свинцовой основой, которые формируют положительные электроды батареи. Этот способ включает обработку решеток смесью каучука, сурьмы и графита. Смесь наносится на решетки либо путем погружения решеток в смесь или нанесением смеси на решетки кистью. Однако, как и во всех способах нанесения покрытия данного типа, получаемое в результате покрытие довольно толстое. Часто эти покрытия не плотно прикрепляются к поверхностям электродов, и они имеют тенденцию растрескиваться и отшелушиваться от электродов. Более того, добавки в покрытие могут снизить проводимость электродов и подавлять процессы электронного обмена в свинцово-кислотной аккумуляторной батарее.

Для решения этих проблем впервые в Японии была разработана технология добавления углерода в состав отрицательного электрода. Это предает аккумуляторной батарее улучшенные зарядные и разрядные характеристики. Высокопроводящие углеродные частицы тесно связаны с активным материалом и создают улучшенную проводящую сеть, уменьшая внутреннее сопротивление, увеличивая плотность энергии и хорошую восстанавливаемость после разряда.

В природе углерод достаточно доступен. Углерод содержится в графитах (высококристалическая непористая форма углерода), сажах (аморфные углеродные материалы), полученные при разложении углеводородного сырья: нефти, природного газа, каменноугольной смолы, ацетилена. Даже обычный уголь содержит до 80% углерода. Поэтому в перспективе такие аккумуляторы будут дешевыми в производстве, менее токсичными и безвредными для окружающей среды и человека.

На рисунке показано совмещение свинцовой отрицательной пластины из ячейки обычного свинцово-кислотного аккумулятора с углеродным электродом.

В последующем конструкторы усовершенствовали технологию изготовления, применив добавки углерода и в состав положительных электродов, тем самым обеспечив высокую пористость, решив проблему активного разрушения материала и максимально сократив процесс сульфатации.

В тоже время надо отметить, что на положительном электроде также как и на отрицательном формируется сульфат свинца, но при этом на нем поддерживается высокая скорость заряда, в отличие от отрицательного.

Удельная емкость батарей на базе двойного углерода сравнима с литий-ионными аккумуляторами, однако в плане безопасности новые батареи значительно превосходят литиевые. Кроме того новые аккумуляторы гораздо дольше сохраняют рабочий ресурс и быстрее перезаряжаются, что и делает их отличной альтернативой сегодня.

Факторы срока службы батарей и способы его продления

Общеизвестно, что одним из определяющих факторов срока службы обычной свинцово-кислотной батареи является коррозия положительного электрода с последующим увеличением его объема. По мере того, как положительный электрод подвергается коррозии, возникающее расширение объема вызывает механические нагрузки на электрод, приводящие к его растрескиванию и разлому. Далее, на развившихся стадиях коррозии, может произойти внутреннее замыкание решетки и разрыв корпуса батареи.

Одним из способов потенциального продления срока службы в таких условиях является увеличение сопротивляемости коррозии электродов. Углеродное покрытие электродов снижает скорость коррозии электродов путем ограничения контакта между раствором электролита и металлом электрода. При этом электропроводность углерода позволяет осуществлять электронный обмен во время процессов разряда и заряда аккумуляторной батареи.

Таким образом, добавление углерода с состав электродов позволило добиться следующих результатов при эксплуатации свинцово-углеродных аккумуляторных батарей:

• Сниженная сульфатация при частичном заряде;
• Улучшенные разрядные характеристики;
• Улучшенные показатели циклического использования;
• Увеличенный срок службы в буферном режиме;
• Увеличенный срок хранения без подзаряда;
• Сокращение сроков ускоренного заряда;
• Уменьшение тепловыделения при заряде.

Свинцово-углеродные аккумуляторы идут на замену обычным свинцово-кислотным аккумуляторным батареям с решающим преимуществом в возможности быстрого заряда без повреждений, работы в циклическом режиме с разрядами от 30% до 70% без риска сульфатации, а также отсутствии необходимости принудительного охлаждения.

Но есть и недостатки: быстрое падение напряжения при разряде, особенно при высоких нагрузках. Поэтому применение их как стартерных батарей не целесообразно. Также из-за электрохимических реакций наблюдается увеличение скорости выделения водорода, хотя сегодня в науке процесс выделения водорода на углероде пока не так хорошо изучен.

Наилучшие условия их работы – это равномерная отдача электроэнергии на всем этапе разряда, то есть применение на электротранспорте, инвалидных колясках, гольф-карах, складской и другой технике с использованием циклического режима работы. Но это не исключает возможность применения их в системах альтернативной энергетики, а также системах телекоммуникации и связи.

В перспективе планируется перейти на полностью углеродные электроды, что в корне изменит и название батареи. Она будет полностью углеродной. На самом деле идея полностью углеродной батареи не является новой и разрабатывается в Японии с 70-х годов прошлого века. Около 6-7 лет назад ученые университета Куйсю (Kyushu University) начали работу по нанотехнологиям и улучшению углеродного материала, что позволило значительно увеличить производственную мощность этих батарей.

Samsung представляет революционную технологию полностью твердотельного аккумулятора

9 марта в Лондоне ученые-исследователи из Высшего технологического института Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) и Научно-исследовательского института Samsung в Японии (SRJ) представили свое исследование высокопроизводительных, полностью твердотельных аккумуляторов с большим сроком службы.

 

В сравнении с широко распространенными сегодня литий-ионными батареями, в которых применяется жидкий электролит, полностью твердотельные аккумуляторы позволяют повысить количество запасенной энергии на единицу веса, что в свою очередь позволяет создавать батареи более высокой емкости и при этом использовать твердые электролиты, которые заметно безопаснее жидких. Однако литиевые аноды, которые нередко применяются в полностью твердотельных аккумуляторах, склонны вызывать рост дендритов

1, что может приводить к нежелательным побочным эффектам, в том числе к уменьшению срока службы батареи и снижению ее безопасности.

 

Для решения этой проблемы исследователи Samsung впервые предложили использовать в качестве анода композитный слой из серебра и углерода (Ag-C). Исследователи обнаружили, что использование серебряно-углеродного слоя в прототипе батареи позволило увеличить ее емкость, срок службы и общую безопасность. При толщине всего 5мкм (микрон) ультратонкий серебряно-углеродный нанокомпозитный слой позволил уменьшить толщину анода и увеличить удельную энергоемкость батареи до 900Втч/л. Кроме того, это дало возможность сделать свой прототип примерно на 50% меньше по объему, чем при использовании традиционной литий-ионной батареи.

 

Ожидается, что это исследование будет способствовать развитию электротранспорта. Прототип ячейки, которую разработала команда, позволит электромобилю проезжать до 800 км без подзарядки, при этом срок службы аккумулятора предусматривает более 1000 циклов зарядки/разрядки.

 

(Слева направо) Юичи Айхара (Yuichi Aihara), старший инженер в SRJ, Ён-Гун Ли (Yong-Gun Lee), старший исследователь в SAIT и Доньмин Им (Dongmin Im), специалист SAIT

 

Как пояснил Доньмин Им (Dongmin Im), специалист лаборатории современных аккумуляторных технологий (Next Generation Battery Lab) в исследовательском центре SAIT, возглавляющий проект: «В результате реализации этого проекта мы можем получить базовую технологию для создания более безопасных и производительных аккумуляторов будущего. Мы намерены продолжить разработку и совершенствование материалов для полностью твердотельных аккумуляторов и в дальнейшем».

 

1. Дендриты представляют собой иглоподобные кристаллы, которые могут образовываться на аноде батареи в процессе ее подзарядки.

Французский аккумулятор-рекордсмен Французская компания Nawa Technologies обещает утроить емкость аккумуляторов и ускорить зарядку

В наши дни, когда мировое автомобилестроение начинает всерьез поглядывать в сторону электрокаров, когда авиационные компании создают первые опытные образцы самолетов, летающих на электродвигателях, старая, как мир электроники, проблема неэффективной работы аккумуляторных батарей снова выходит на передний план. Не секрет, что многие компании по всему миру уже работают над решением этой проблемы, изобретая все более долговечные и эффективные аккумуляторные системы. Одним из таких примеров можно считать разработку французской компании Nawa Technologies.
В начале октября текущего 2020 года компания по производству ультраконденсаторов (они являются альтернативными приборами для накопления энергии, в которых, в отличие от аккумуляторных батарей, заряды разделяются электростатически, а не химически) и аккумуляторов Nawa Technologies анонсировала новый электрод на углеродной основе для аккумуляторов, который позволяет производителям создавать тяговые аккумуляторы (комплект аккумуляторов, накапливающих электрическую энергию, предназначенную для питания тягового двигателя транспортного средства) с более высокими характеристиками.
В частности, Nawa обещает увеличить емкость аккумуляторов в три раза и в то же время сократить время зарядки до минут, вместо часов. Более того, новая технология увеличит срок службы аккумулятора в пять раз. И это еще не все – технология также будет более экологически чистой, поскольку в ней меньше используются редкоземельные материалы.
Применительно к электромобилю усовершенствованный литий-ионный аккумулятор со сверхбыстрым углеродным электродом может удвоить запас энергии в кВт⋅ч, а это уже означает, что электромобили смогут потреблять больше энергии, чтобы двигаться дальше или быстрее, что делает дальность передвижения транспортного средства, скажем, в 1000 км вполне обычным явлением для электромобилей массового потребления. Время зарядки можно сократить до пяти минут при 80-процентном заряде.
Представленная технология основана на конструкции электрода, называемой VACNT – «вертикально ориентированной углеродной нанотрубкой» (Vertically Aligned Carbon Nanotube). При таком подходе аккумуляторы больше не ограничиваются классическими системами на основе порошков – VACNT может использоваться с существующими и с новыми химическими составами батарей.
В настоящее время одним из основных ограничений мощности, энергии и жизненного цикла аккумулятора является конструкция и материал, из которого изготовлен электрод. Существующие сегодня электроды, изготовленные на основе неэффективных порошков, имеют низкую электрическую, термическую и ионную проводимость, а также плохие механические характеристики при разрядке и перезарядке, они также могут страдать от раннего расслоения и разрушения, что приводит к проблемам с безопасностью и сокращает жизненный цикл изделия.
Основанный на вертикально ориентированной конструкции углеродных нанотрубок Nawa, которая также является основой ультраконденсаторов следующего поколения, сверхбыстрый углеродный электрод от французской компании сочетает в себе высокую ионную проводимость (благодаря полностью доступной трехмерной наноструктуре) с высочайшей электрической и теплопроводностью. По заявлению инженеров компании, все это достигается за счет сверхплотного размещения 100 миллиардов нанотрубок на квадратный сантиметр.
Трехмерная геометрия электродов может решить подавляющее большинство ограничений производительности, с которыми сталкиваются сегодня производители аккумуляторов, увеличивая мощность в десять раз, аккумулируя энергию до трех раз, жизненный цикл – до пяти раз и сокращая время зарядки до минут, вместо часов. Далее, с учетом того, что на электроды приходится почти 25% от общей стоимости батареи, а стоимость современного мирового рынка литий-ионных аккумуляторов превышает 35 миллиардов долларов, Nawa Technologies рассчитывает на то, что ее новая технология может обеспечить значительную экономию средств.
Электрод на углеродной основе является результатом шестилетних исследований, в течение которых Nawa Technologies разработала процесс выращивания вертикально ориентированных углеродных нанотрубок для своих ультраконденсаторов следующего поколения. Представители компании заявляют о возможности выращивать VACNT на обеих сторонах алюминиевой подложки шириной в один метр в рулонном режиме, и это без растворителей или связующих, что дополнительно снижает стоимость электродов на 30% из расчета на 1 Вт ч.
Nawa Technologies утверждает, что ее технология будет доступна в течение 12 месяцев. Новый продукт будет доступен в виде полностью трехмерного анода или катода, где вертикально ориентированные углеродные нанотрубки служат каркасом, на который можно наносить литиевый материал.
С точки зрения экологичности, эта продукция легко перерабатывается и утилизируется в конце ее жизненного цикла без большого вреда для окружающей среды. А поскольку для изготовления аккумулятора теперь потребуется меньше материалов, представители Nawa Technologies предполагают, что выбросы CO2 уменьшатся на 60%.
Поскольку автомобильная промышленность в настоящее время потребляет 75% мирового производства литиевых аккумуляторов, с перспективой дальнейшего роста спроса, Nawa Technologies рассматривает этот рынок как одну из основных своих целей.
В России тоже ведутся аналогичные работы, так ученые из «Сколтеха», МГУ и МФТИ выяснили, как можно значительно повысить емкость суперконденсаторов. Еще в 2019 году появилось сообщение о том, что российские ученые использовали углеродные структуры с большой удельной поверхностью в качестве исходного материала и заменяли часть атомов углерода на азот, что приводит к увеличению электрохимической емкости. В результате этого емкость суперконденсаторов выросла шесть раз – они начали показывать отличную стабильность в циклах зарядки-разрядки – об этом заявил Станислав Евлашин, старший научный сотрудник «Сколтеха».
Как предполагают российские ученые, аналогичным образом можно повысить емкость суперконденсаторов, изготовленных из других углеродных наноматериалов, в том числе нанотрубок и графена. Это позволит создавать «батарейки будущего», которые можно будет встраивать в одежду и носимую электронику.

Одномерные углеродные нити помогут создать эффективный аккумулятор

Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020

Физики из Австралии и Сингапура показали, что одномерные углеродные структуры, собранные в пучок, позволяют эффективно хранить механическую энергию и могут быть использованы в качестве стабильного аккумулятора. Работа представлена в журнале Nature Communications.

В последнее время люди все больше и больше переходят на возобновляемые источники энергии. К сожалению, возобновляемые источники энергии прерывисты, поэтому необходимо разработать эффективное хранилище энергии для последующего использования. Самый распространенный подход на сегодняшний день — это хранить энергию в электрохимических аккумуляторах, например, механическую энергию потока воды с помощью гидроэлектростанции преобразуют в электрическую, при этом часть энергии теряется.

С появлением низкоразмерных углеродных структур возникла возможность хранить энергию прямо в механических системах, таких как углеродные нанотрубки. По сравнению с литий-ионными батареями, механический аккумулятор на основе нанотрубок обладает быстрой зарядкой и разрядкой и, как правило, является гораздо более стабильным. Эти уникальные особенности делают углеродные структуры идеальными строительными блоками для искусственных мышц, мягкой робототехники и гибкой электроники.

Однако, производство длинных углеродных нанотрубок затруднительно. В 2015 году ученые предложили одномерные углеродные структуры, углеродные нити, которые оказались сильно проще в фабрикации, и при этом пучки таких нитей обладают похожими на нанотрубки механическими свойствами.

Группа ученых из Австралии и Сингапура под руководством профессора Юаньтуна Гу (Yuantong Gu) предложила использовать углеродные нити в качестве механического аккумулятора и впервые сравнили эффективность хранения энергии в нитях с той же эффективностью в нанотрубках.

Пример атомной структуры хиральной и антихиральной углеродной нити.

Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020

Ученые провели теоретический анализ, основанный на численных симуляциях, пучка углеродных нитей, и выявили четыре основных деформации, в которых можно хранить энергию: кручение, растяжение, сгибание и радиальное сжатие. Рассчитав механическую энергию каждой деформации, авторы пришли к выводу, что в кручении и растяжении пучка нитей можно запасти больше всего удельной энергии, которая сравнима с удельной энергией запасенной в нанотрубке. Механизм запаса энергии может быть следующим: пучок нитей растягивается и скручивается с помощью энергии доступной в данный момент, затем закрепляется в таком положении, а, когда необходимо, энергия извлекается.

Симуляция, анализирующая различные структуры пучков углеродных нитий, которая определеяет механическую энергию, хранимую в системе.

Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020

Оптимизируя возможные комбинации расположения углерода в нитях, физики пришли к выводу, что в пучок обладает плотностью энергии 1,76 мегаджоуля на килограмм, в то время как металлическая пружина обладает всего 140 джоулей на килограмм, а литий-ионные батареи до 0,8 мегаджоулей на килограмм. Группа профессора Гу потратит следующие два-три года на создание управляющего механизма для системы хранения энергии — системы, которая управляет скручиванием и растяжением пучка нитей. 

Низкоразмерные углеродные структуры помогают ученым как в фундаментальной физике, например, недавно они переместили наночастицы, так и в других областях: ранее мы писали о том, как нанотрубки научились определять свежесть мяса.

Михаил Перельштейн

Создан «вечный» аккумулятор, который можно заряжать раз в неделю

07 Декабря 2018 18:0207 Дек 2018 18:02 | Поделиться Батареи нового типа, в которых используются отрицательные ионы фтора, можно заряжать раз в неделю, а при экономичном использовании гаджетов – еще реже.

Литий больше не нужен

Группа ученых из Калифорнийского технологического университета под руководством лауреата Нобелевской премии 2005 г. по химии Роберта Граббса (Robert Grabbs) разработали новый вид аккумуляторных батарей, в которых в качестве основного вещества используется не литий, а фторид (химическое соединение фтора с другими элементами). По словам ученых, использование этого материала в мобильных аккумуляторах позволит заряжать смартфоны в восемь раз реже, чем сейчас. Результаты своих исследований они отразили в статье, опубликованной в журнале Science.

В современных литий-ионных АКБ, применяемых в портативной электронике, в качестве так называемого «химического поршня» для проведения электрического заряда через контур используются положительно заряженные катионы лития Li2+. Когда аккумулятор полностью заряжен, катионы находятся в аноде и при подключении нагрузки (при включении смартфона, к примеру) начинают перетекать в анод, тем самым генерируя электрический ток. Это классический принцип работы элементов питания на литии, но Роберт Граббс с командой ученых пошли совсем другим путем.

Новые старые технологии

Химик Граббс в своей работе использовал достижения ученых, еще в 1970-х годах доказавших, что «химический поршень» может работать в обратном направлении – нужно лишь использовать отрицательно заряженные ионы, в том числе ионы фтора (F-). Но на тот момент этот процесс происходил только при нагреве аккумуляторных батарей до 150 градусов Цельсия, что делало технологию неприменимой в потребительской электронике.

В будущем этот до боли знакомый символ мы будем видеть очень редко

Роберт Граббс нашел способ обхода этого ограничения: он разработал вещество, растворяющее электролит и позволяющее анионам (отрицательно заряженным ионам) фтора смешиваться с электронами при комнатной температуре.

Технология за авторством Граббса и его коллег пока находится на ранней стадии разработки, и о серийном производстве аккумуляторов нового типа речь не идет. Тем не менее, ученые подчеркивают высокую степень значимости их работы для дальнейшего развития элементов питания мобильных устройств. К основным преимуществам АКБ на основе фторида ученые отнесли, помимо длительного удержания заряда, еще долговечность и надежность, что указывает на замедленные процессы деградации по сравнению с литий-ионными батареями и на низкую вероятность воспламенения при деформации или механическом воздействии. Для элементов питания мобильных устройств это очень важно – напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи – его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7.

Альтернатива фторидным аккумуляторам

Роберт Граббс – не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее. В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г. разработала прототип программно-конфигурируемой системы аккумуляторов, в состав которой входили несколько небольших АКБ, каждая из которых по своим химическим свойствам лучше подходит для решения той или иной задачи. Годом ранее ученые из США усовершенствовали традиционные литиевые батареи за счет своего рода защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов. Решение позволило повысить надежность аккумуляторов и увеличить их емкость.

Телемедицина, нейрокомпьютерные интерфейсы и роботы: что ждет сферу социальных инноваций Москвы

Инновации и стартапы

Но дальше всех зашли китайцы – пока весь остальной мир разрабатывает технологии, они уже перешли непосредственно к производству элементов питания нового типа. Cтартап Qing Tao начал выпуск твердотельных аккумуляторов, по всем основным параметрам превосходящих литиевые. Они легче, у них более высокая плотность энергии, и они не так зависят от изменения температуры воздуха. В производство твердотельных АКБ китайцы уже вложили €126 млн.

Новые аккумуляторы на основе натрия разрабатывают новосибирские учёные

Над созданием ёмких и долговечных аккумуляторов работают учёные Академгородка. Исследователи всего мира ищут замену литию ─ главного элемента мобильных источников тока. На что сделали ставку сибиряки, и по какому принципу работают новые батарейки?

Смартфоны, планшеты, ноутбуки, переносные электродрели, электромобили: огромное количество техники работает на литий-ионных аккумуляторах. Объём мирового рынка такого типа зарядных устройств составляет десятки миллиардов долларов и продолжает расти. Вслед за ним растёт и спрос на сырьё, тот же литий ─ дорогой и не самый распространённый в мире металл. Именно поэтому разные группы учёных ищут ему альтернативу.

На смену может прийти натрий ─ родственный литию металл со схожими химическими свойствами, один из самых распространённых в земной коре элементов. Стоит ─ в разы дешевле. Но есть нюанс. Важным компонентом любых аккумуляторов является углеродный материал. Так, в паре с литием работает графит. Однако натрий к нему не подходит. Как элементы разных мозаик они несопоставимы.

Научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН Светлана Столярова пояснила: в графите между слоями есть пространство, в котором запасали литий, но с натрием так не получается. Связано это с его строением и большим размером.

Новосибирские химики нашли замену графиту, создали новый тип углеродного материала с наночастицами азота. Похож на сажу, с пористой как соты структурой. В них и накапливается натрий. Главная задача исследователей ─  сделать разработку конкурентной. Ёмкость аккумулятора не должна уступать литий-ионным аналогам, иначе ни одного инвестора новинка не заинтересует. И учёные добились этого.

Старший научный сотрудник лаборатории физикохимии наноматериалов Института неорганической химии СО РАН Юлия Федосеева сообщила, что разработчики достигли ёмкости, сопоставимые с литий-ионными аккумуляторами, ─ 300 миллиампер в час на один грамм.

Теперь время работы каждого образца тестируют на специальном стенде. Батарейки заряжают и разряжают сотни раз. Таким образом из разных модификаций аккумуляторов учёные выявляют самый ёмкий и долговечный. Предел пока не достигнут, говорят разработчики. Есть, что улучшать и дорабатывать.  

отзывы, фото и характеристики на Aredi.ru

1.​​Ищите по ключевым словам, уточняйте по каталогу слева

Допустим, вы хотите найти фару для AUDI, но поисковик выдает много результатов, тогда нужно будет в поисковую строку ввести точную марку автомобиля, потом в списке категорий, который находится слева, выберите новую категорию (Автозапчасти — Запчасти для легковых авто – Освещение- Фары передние фары). После, из предъявленного списка нужно выбрать нужный лот.

2. Сократите запрос

Например, вам понадобилось найти переднее правое крыло на KIA Sportage 2015 года, не пишите в поисковой строке полное наименование, а напишите крыло KIA Sportage 15 . Поисковая система скажет «спасибо» за короткий четкий вопрос, который можно редактировать с учетом выданных поисковиком результатов.

3. Используйте аналогичные сочетания слов и синонимы

Система сможет не понять какое-либо сочетание слов и перевести его неправильно. Например, у запроса «стол для компьютера» более 700 лотов, тогда как у запроса «компьютерный стол» всего 10.

4. Не допускайте ошибок в названиях, используйте​​всегда​​оригинальное наименование​​продукта

Если вы, например, ищете стекло на ваш смартфон, нужно забивать «стекло на xiaomi redmi 4 pro», а не «стекло на сяоми редми 4 про».

5. Сокращения и аббревиатуры пишите по-английски

Если приводить пример, то словосочетание «ступица бмв е65» выдаст отсутствие результатов из-за того, что в e65 буква е русская. Система этого не понимает. Чтобы автоматика распознала ваш запрос, нужно ввести то же самое, но на английском — «ступица BMW e65».

6. Мало результатов? Ищите не только в названии объявления, но и в описании!

Не все продавцы пишут в названии объявления нужные параметры для поиска, поэтому воспользуйтесь функцией поиска в описании объявления! Например, вы ищите турбину и знаете ее номер «711006-9004S», вставьте в поисковую строку номер, выберете галочкой “искать в описании” — система выдаст намного больше результатов!

7. Смело ищите на польском, если знаете название нужной вещи на этом языке

Вы также можете попробовать использовать Яндекс или Google переводчики для этих целей. Помните, что если возникли неразрешимые проблемы с поиском, вы всегда можете обратиться к нам за помощью.

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Power Japan Plus сегодня представила новую технологию аккумуляторов — двойную угольную батарею Ryden. Эта батарея предлагает плотность энергии , сравнимую с литий-ионной батареей , но с более длительным сроком службы, повышенной безопасностью и устойчивостью при переходе от одной базовой станции к другой. В батарее Ryden используется уникальный химический состав: анод и катод изготовлены из углерода .

«Power Japan Plus — инженер по материалам для нового класса углеродных материалов, которые уравновешивают экономику, производительность и устойчивость в мире ограниченных ресурсов», — сказал Доу Кани, генеральный директор Power Japan Plus.«Двойная углеродная батарея Ryden — это прорыв в хранении энергии, необходимый для вывода на массовый рынок экологически чистых технологий, таких как электромобили».

Аккумулятор Ryden уравновешивает широкий спектр потребительских требований, ранее недостижимых с помощью химии отдельных аккумуляторов, включая производительность, стоимость, надежность, безопасность и экологичность.

Ячейка Power Japan Plus основана на работе профессора Тацуми Исихара из Университета Кюсю в Японии; Power Japan Plus продолжит разработку технологии двойных угольных аккумуляторов в сотрудничестве с проф.Исихара и университет. В патентной заявке на технологию 2013 года Исихара и его коллеги объясняют реакции заряда и разряда таким образом, используя соль LiPF ₆ :

Положительный электрод: PF ₆ ^— + nC ⇄ C _n (PF ₆ ) + e ^—

Отрицательный электрод: Li ⁺ + nC + e ^— ⇄ LiC _n

→ реакция зарядки; ← реакция разряда

Представления

Батарея с двойным углем отличается высокой энергоемкостью и заряжается в 20 раз быстрее, чем литий-ионные батареи (рисунки будут опубликованы позже).Кроме того, он на мощнее других современных аккумуляторов и работает при напряжении более 4 Вольт .

Стоимость

Встраивается непосредственно в существующие производственные процессы, не требуя изменения существующих производственных линий. Батарея позволяет консолидировать цепочку поставок, используя только один активный материал — углерод. Производство аккумуляторов Ryden не находится под угрозой перебоев в поставках или скачков цен на редкие, редкоземельные или тяжелые металлы.

Надежность

Первая высокопроизводительная батарея, отвечающая требованиям жизненного цикла потребителей, рассчитанная примерно на 3 000 циклов зарядки / разрядки .

Безопасность

Батарея Ryden устраняет нестабильный активный материал, используемый в других высокоэффективных батареях, снижая опасность возгорания и взрыва. Более того, батарея испытывает минимальное тепловое изменение во время работы, что устраняет угрозу теплового разгона. Наконец, аккумулятор Ryden можно заряжать и разряжать на 100 процентов без повреждения аккумулятора.

Устойчивое развитие

Батарея Ryden не содержит редких металлов, редкоземельных металлов или тяжелых металлов и подлежит 100-процентной переработке , что повышает устойчивость современной батареи от одной базовой станции к другой.

«Современные передовые аккумуляторы значительно улучшили производительность, но сделали это за счет снижения стоимости, надежности и безопасности», — сказал д-р Канаме Такея, технический директор Power Japan Plus. «Двойная угольная батарея Ryden уравновешивает это уравнение, превосходя в каждой категории».

Путь к рынку В конце этого года

Power Japan Plus начнет эталонное производство аккумуляторов 18650 Ryden на производственном предприятии на Окинаве, Япония. Этот объект позволит компании удовлетворить спрос на специализированных рынках хранения энергии, таких как медицинские устройства и спутники. Для отраслей с большим спросом, таких как электромобили, Power Japan Plus будет работать по лицензионной бизнес-модели, предоставляя технологии и знания существующим производителям аккумуляторов для производства аккумуляторов Ryden.

Источник: Power Japan Plus

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью.Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов. В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки.Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Маркус Фолино / Технологический университет Чалмерса

Структурные батареи могут привести к созданию сверхлегких электромобилей

Исследования, проведенные в Технологическом университете Чалмерса, уже много лет рассматривают возможность использования батареи не только для питания, но и в качестве структурного компонента. Преимущество этого предложения состоит в том, что продукт может уменьшить количество структурных компонентов, потому что батарея обладает достаточной силой для выполнения этих задач. Используя углеродное волокно в качестве отрицательного электрода, а в качестве положительного — фосфат лития-железа, последняя батарея имеет жесткость 25 ГПа, хотя есть еще кое-что, чтобы увеличить энергоемкость.

NAWA Technologies

Электрод из углеродных нанотрубок с вертикальной ориентацией

Компания NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, по ее словам, изменил правила игры на рынке аккумуляторов. В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может увеличить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность.NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт — наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», — сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальта.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, по-прежнему существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения количества редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные, снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что он обнаружил новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность батареи многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что она может превзойти литий-ионную в ряде различных областей — она ​​дешевле в производстве, она может заряжаться быстрее, чем литий-ионная, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторе с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и она работает с Mercedes-Benz, в частности, над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

В то время как литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая упростит мониторинг батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к экстремально быстрой зарядке — XFC — который направлен на пробег 200 миль электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой — это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальваническое покрытие, но ограничивает это 10-минутными циклами, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает износ батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у нынешних графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро деградирует, и его трудно производить в больших количествах.С помощью песка его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — стартап по производству аккумуляторных батарей, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение можно использовать в существующем производстве литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности аккумулятора на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индукционная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может привести к появлению медицинских таблеток с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для вашего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые нанопроволочные батареи

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие нанопроволочные батареи, способные выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем нынешние батареи. Твердотельный блок также должен работать при температурах от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, утверждает, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут, и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также имеет решающее значение для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но с использованием лазеров, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродных рисунков на листах пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается батарея, которая может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието считает, что будущее аккумуляторов — за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется медная вспененная подложка.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут предлагать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых устройствах. Но там говорится, что аккумуляторы можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и другие носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из природных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямым солнечным светом, так и со стандартным освещением, так же, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы берут мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная карбоновая батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и безопасны, чем существующие в настоящее время альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натрий-ионных аккумуляторов продолжаются с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам подключаться к электросети и оставаясь безвредным для окружающей среды.

Одна водородная ячейка обеспечивает пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный производимый побочный продукт — это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Батареи со встроенным огнетушителем

Литий-ионные батареи нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 — яркий тому пример. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может выдерживать прокалывание, измельчение и нагревание, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Аккумуляторы Liquid Flow

Ученые из Гарварда разработали аккумулятор, который накапливает свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich и разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Цинково-воздушные батареи можно считать лучше литий-ионных, потому что они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а скорее с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования одежды в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическими наногенераторами (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания стальных ламп или в шинах автомобиля, чтобы он может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что генерируемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды она сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновый аккумулятор Samsung

Samsung удалось разработать «графеновые шары», которые способны увеличить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он может выдерживать температуру до 60 градусов по Цельсию.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы в пять раз быстрее, чем рекомендуемые пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Возможно, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом. Первоначально опубликовано 15 августа 2014 г. .

В чем разница между щелочными батареями и обычными угольными батареями?

Точно знайте, что вы покупаете, с точки зрения качества, плотности и долговечности.

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между щелочными батареями и обычными угольными батареями? Большинство людей понятия не имеют, что они покупают. Они полагают, что также получают лучшую сделку, когда покупают дорогие батареи. Чего они не понимают, так это того, что им нужно заменить клетки раньше, потому что они не служат так долго.

Чтобы проиллюстрировать то, что мы пытаемся донести, мы собираемся выявить различия между щелочными и угольными батареями, чтобы вы могли понять, почему одна из них превосходит другую.Вы узнаете больше о том, как использовать разные типы батарей и почему бренд так важен с точки зрения качества. К тому времени, когда вы прочтете о двух типах батарей, у вас будет определенное мнение о том, какой из них лучше использовать в доме и на рабочем месте.

Теперь мы рассмотрим, какие батареи лучше подходят для вашего дома, автомобиля и работы. Вы узнаете, почему нельзя смешивать и сочетать щелочные и угольные батареи, а также почему лучше использовать в своих устройствах батареи одной марки.Использование ваших любимых устройств с батарейным питанием не будет проблемой, потому что у вас будет достаточно батарей, чтобы их пополнить, когда другие батареи разрядятся.

Какие батареи лучше, щелочные или угольные?

Щелочные батареи имеют более высокую плотность энергии и более длительный срок хранения. Объемные батареи Voniko AAA — отличный тому пример. Благодаря сроку хранения до десяти лет и мощности обычных угольных батарей в семь-девять раз легко понять, почему люди предпочитают щелочные батареи.Наши батареи экологически безопасны, доступны для использования при экстремальных температурах и не содержат ртути, свинца и кадмия. Они лучше для планеты и всех ее жителей!

Углеродные батареи не работают так долго. Они вносят свой вклад в экологические проблемы, просачивая вредные вещества в землю, которые загрязняют экосистемы. Не рекомендуется покупать и хранить большие количества угольных батарей оптом, потому что у них нет такого срока годности, как у щелочных батарей.Если вы не собираетесь использовать их сразу, вы можете рассчитывать на то, что выбросите их, что является пустой тратой времени и энергии.

Щелочные батареи более надежны, безопаснее хранить и использовать на открытом воздухе, экологичны, экономичны и их легко купить. Вы можете заказать их онлайн на Voniko.com и сэкономить на расходах. Вам никогда не обойтись без объемных батареек AA, потому что вы сможете без проблем хранить их дома, в автофургоне, на рабочем месте или в сумке для жучков. Нет необходимости вынимать их из устройств, чтобы они служили дольше, или класть их в холодильник в надежде продлить срок их службы.

Можно ли сочетать щелочные и угольные батареи вместе?

Нет, нельзя! Эти два типа батарей работают по-разному. Их смешивание может вызвать химическую реакцию, которая может быть очень вредной для устройства, в которое вы их вставили. Никогда не следует смешивать щелочные и угольные батареи, если вы не хотите, чтобы утечка была проблемой, которая может привести к повреждению вашего устройства с батарейным питанием. .

Корродированные батареи быстро разрушают предметы. Покупка аккумуляторов с двойной защитой от утечек предотвращает коррозию в первую очередь.Это качество, присущее всем батареям Voniko в качестве меры безопасности. Это предотвращает утечку «сока», содержащегося в батареях, и разрушение предметов, в которых они находятся. Защита вашей дорогостоящей электроники, инструментов и детских игрушек от разрушения негерметичной батареей является приоритетной задачей. У вас нет такой уверенности, когда вы покупаете и используете угольные батареи других производителей.

Щелочные батареи лучше, чем тяжелые?

Если у вас нет опыта покупки аккумуляторов любого типа, трудно сказать, какой вариант лучше.Несмотря на то, что аккумуляторы Heavy Duty звучат так, будто они лучший продукт, это не так. Их срок службы меньше, чем у высококачественных аккумуляторов Voniko double A, которые имеют в семь-девять раз больше «заряда», чем традиционные угольные аккумуляторы.

Еще одна вещь, которая делает щелочные батареи лучше, — это их работа при экстремальных температурах. Они могут выдерживать более холодную погоду, чего нельзя сказать о батареях Heavy Duty. Щелочные батареи Voniko также имеют срок хранения до десяти лет. Аккумуляторы Heavy Duty служат только до двух лет при хранении в прохладном сухом месте.

С точки зрения цены имеет смысл покупать батареи самого высокого качества, а не покупать батареи, срок службы которых составляет всего несколько лет при хранении. Батарейки Voniko также имеют больше «заряда», а это означает, что вам нужно менять их реже. Вы купите меньше комплектов больших аккумуляторов, потому что сможете использовать аккумуляторы в течение длительного времени. Без необходимости их постоянной замены у вас будет больше батарей, которые вы сможете использовать позже.

Плохо ли смешивать батареи разных производителей?

Опять же, по возможности следует использовать батареи той же марки, потому что батареи Voniko будут использоваться дольше, чем батареи других производителей.Однако, если батареи одного размера и типа (щелочные, угольные), у вас не должно возникнуть проблем с использованием нескольких марок. Вы можете обнаружить, что они не работают так долго, как было обещано.

Если у вас нет другого выхода, кроме смешивания брендов, сделайте это. Покупка оптом предотвращает разрядку аккумуляторов Voniko и необходимость смешивать и сочетать бренды. Вы всегда будете использовать один и тот же тип ячеек, поэтому проблема качества и долговечности будет меньше. Все батареи Voniko имеют срок хранения от семи до десяти лет.

Щелочные батареи от Voniko — лучший вариант для ваших устройств

Теперь у вас есть более четкое представление о том, что делает щелочные батареи лучше угольных. Вы знаете, почему они служат дольше, и как их хранить и использовать. Вы также будете избегать действий, которые потенциально могут повредить элементы, работающие от батарей, например, смешивание и подгонку щелочных и угольных батарей. Вместо этого вы будете придерживаться единообразия в выборе батарей, выбрав один и тот же бренд и химический состав.

Аккумуляторы Voniko дают вам хороший стимул для приобретения больших объемов аккумуляторов класса «три А». Вы можете убрать их, не опасаясь потери заряда. Вы можете использовать их, когда на улице очень холодно. Вы также можете утилизировать их, не беспокоясь о том, что они причиняют планете даже больший вред, чем она испытывает в настоящее время. Вы — ответственный потребитель, который принимает решения о покупке, которые приносят пользу вам, вашей семье и окружающей среде.

Графеновые батареи: введение и новости рынка

Графен и батареи

Графен, лист атомов углерода, связанных вместе в структуре сотовой решетки, широко известен как «чудо-материал» из-за множества удивительных свойств, которые он имеет.Это мощный проводник электрической и тепловой энергии, чрезвычайно легкий, химически инертный и гибкий с большой площадью поверхности. Он также считается экологически чистым и устойчивым, с неограниченными возможностями для множества применений.

Преимущества графеновых батарей

В области батарей традиционные материалы электродов батарей (и перспективные) значительно улучшаются при добавлении графена. Графеновая батарея может быть легкой, прочной и подходящей для хранения энергии большой емкости, а также сокращать время зарядки.Это продлит срок службы батареи, что отрицательно связано с количеством углерода, нанесенного на материал или добавленного к электродам для достижения проводимости, а графен добавляет проводимость, не требуя количества углерода, которое используется в обычных батареях.

Графен может различными способами улучшать такие характеристики батареи, как плотность энергии и форма. Литий-ионные батареи (и другие типы перезаряжаемых батарей) могут быть улучшены путем введения графена на анод батареи и использования проводимости материала и характеристик большой площади поверхности для достижения морфологической оптимизации и производительности.

Также было обнаружено, что создание гибридных материалов также может быть полезно для улучшения качества батарей. Гибрид оксида ванадия (VO ² ) и графена, например, может использоваться на литий-ионных катодах и обеспечивать быструю зарядку и разрядку, а также большую долговечность цикла зарядки. В этом случае VO ² предлагает высокую энергоемкость, но низкую электропроводность, что можно решить, используя графен как своего рода структурную «основу», на которую можно прикрепить VO ² — создавая гибридный материал, который одновременно усилил емкость и отличная проводимость.

Другой пример — батареи LFP (литий-железо-фосфатные), которые представляют собой перезаряжаемые литий-ионные батареи. У него более низкая плотность энергии, чем у других литий-ионных аккумуляторов, но более высокая плотность мощности (показатель скорости, с которой батарея может поставлять энергию). Усовершенствование катодов LFP графеном позволило батареям стать легкими, заряжаться намного быстрее, чем литий-ионные батареи, и иметь большую емкость, чем обычные батареи LFP.

В дополнение к революционным изменениям на рынке аккумуляторов совместное использование графеновых аккумуляторов и графеновых суперконденсаторов может дать потрясающие результаты, такие как отмеченная концепция увеличения запаса хода и эффективности электромобиля.Хотя графеновые батареи еще не получили широкого распространения, о прорыве в области батарей сообщают по всему миру.

Основные сведения об аккумуляторах

Аккумуляторы служат мобильным источником энергии, позволяя устройствам, работающим от электричества, работать без прямого подключения к розетке. Несмотря на то, что существует много типов батарей, основная концепция их функционирования остается схожей: один или несколько электрохимических элементов преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Батарея обычно состоит из металлического или пластикового корпуса, содержащего положительную клемму (анод), отрицательную клемму (катод) и электролиты, которые позволяют ионам перемещаться между ними.Сепаратор (проницаемая полимерная мембрана) создает барьер между анодом и катодом для предотвращения электрических коротких замыканий, а также позволяет переносить ионные носители заряда, которые необходимы для замыкания цепи во время прохождения тока. Наконец, используется коллектор для проведения заряда вне батареи через подключенное устройство.

Когда цепь между двумя клеммами замыкается, батарея вырабатывает электричество в результате серии реакций.На аноде происходит реакция окисления, в которой два или более иона электролита объединяются с анодом с образованием соединения, высвобождая электроны. В то же время на катоде происходит реакция восстановления, в которой катодное вещество, ионы и свободные электроны объединяются в соединения. Проще говоря, анодная реакция производит электроны, в то время как реакция на катоде поглощает их, и в результате этого процесса вырабатывается электричество. Батарея будет продолжать вырабатывать электричество до тех пор, пока на электродах не закончится вещество, необходимое для создания реакций.

Типы и характеристики батарей

Батареи делятся на два основных типа: первичные и вторичные. Первичные батареи (одноразовые) используются один раз и приходят в негодность, поскольку материалы электродов в них необратимо меняются во время зарядки. Распространенными примерами являются угольно-цинковые батареи, а также щелочные батареи, используемые в игрушках, фонариках и множестве портативных устройств. Вторичные батареи (перезаряжаемые) можно разряжать и перезаряжать несколько раз, поскольку исходный состав электродов может восстановить работоспособность.Примеры включают свинцово-кислотные батареи, используемые в транспортных средствах, и литий-ионные батареи, используемые для портативной электроники.

Батареи бывают разных форм и размеров для множества различных целей. У разных типов батарей есть разные преимущества и недостатки. Никель-кадмиевые (NiCd) батареи имеют относительно низкую удельную энергию и используются там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Их можно найти, среди прочего, в видеокамерах и электроинструментах. Никель-кадмиевые батареи содержат токсичные металлы и вредны для окружающей среды.Никель-металлогидридные батареи имеют более высокую плотность энергии, чем никель-кадмиевые, но также более короткий срок службы. Приложения включают мобильные телефоны и ноутбуки. Свинцово-кислотные батареи тяжелые и играют важную роль в приложениях с большой мощностью, где не важен вес, а экономическая цена. Они широко используются в больничном оборудовании и аварийном освещении.

Литий-ионные (Li-ion) батареи используются там, где важны высокая энергия и минимальный вес, но технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты.Приложения включают сотовые телефоны и различные типы компьютеров. Литий-ионно-полимерные (литий-ионные полимерные) аккумуляторы в основном используются в мобильных телефонах. Они легкие и имеют более тонкую форму, чем литий-ионные батареи. Кроме того, они обычно более безопасны и живут дольше. Однако они кажутся менее распространенными, поскольку литий-ионные батареи дешевле в производстве и имеют более высокую плотность энергии.

Батареи и суперконденсаторы

Хотя есть определенные типы батарей, которые способны накапливать большое количество энергии, они очень большие, тяжелые и медленно выделяют энергию.Конденсаторы, с другой стороны, могут быстро заряжаться и разряжаться, но содержат гораздо меньше энергии, чем аккумулятор. Однако использование графена в этой области открывает новые захватывающие возможности для хранения энергии с высокими скоростями заряда и разряда и даже с экономической доступностью. Таким образом, улучшенные характеристики графена стирают традиционную грань между суперконденсаторами и батареями.

Графеновые батареи сочетают в себе преимущества как батарей, так и суперконденсаторов.

Графеновые батареи почти здесь. будущее.Компании по всему миру (включая Samsung, Huawei и другие) разрабатывают различные типы батарей с улучшенным графеном, некоторые из которых сейчас выходят на рынок. Основные области применения — электромобили и мобильные устройства.

В некоторых батареях графен используется периферийно, но не в химии батарей. Например, в 2016 году Huawei представила новую литий-ионную батарею с улучшенным графеном, в которой используется графен, чтобы оставаться работоспособным при более высоких температурах (60 ° градусов по сравнению с существующим пределом в 50 °) и предлагать удвоенное время работы.Для лучшего отвода тепла в этом аккумуляторе используется графен — он снижает рабочую температуру аккумулятора на 5 градусов.

Дополнительная литература

Специализированный углерод Orion | Технический углерод в аккумуляторах

Технический углерод для свинцово-кислотных аккумуляторов

Технический углерод в качестве проводящей добавки используется в электродах с отрицательной активной массой (NAM) автомобильных аккумуляторов и промышленных аккумуляторов в течение нескольких десятилетий. В стандартных свинцово-кислотных аккумуляторах технический углерод может улучшить электрическую проводимость электрода, повысить эффективность пласта и снизить уровень остаточного сульфата.Это также улучшает электропроводность в конце разряда, когда содержание изолированных кристаллов PbSO4 в NAM значительно увеличивается.

В 21 веке была разработана передовая технология свинцово-кислотных аккумуляторов, чтобы удовлетворить значительно возросшие требования к появляющимся старт-стопным / гибридным электромобилям и стационарным приложениям для хранения энергии, которые включают высокий динамический прием заряда (DCA) и длительный срок службы. во время микроциклирования при частичном заряде. Основной особенностью этой технологии является использование отрицательного электрода с усиленной проводимостью углерода.Компания Orion Engineered Carbons на протяжении многих десятилетий обслуживает свинцово-кислотную промышленность благодаря своей высокой чистоте и надежной саже. Наше новое семейство продуктов PRINTEX® kappa предназначено для усовершенствованной технологии свинцово-кислотных аккумуляторов, чтобы позволить аккумуляторам достичь высоких характеристик DCA и поддерживать приемлемые потери воды.

Технический углерод для литий-ионных аккумуляторов

Проводящий технический углерод — важная добавка в современных литий-ионных батареях. Он используется в небольших дозах в качестве добавки в катоде, образуя трехмерную проводящую сеть, чтобы гарантировать, что непроводящий активный материал (например.грамм. Литий-никель-марганец-кобальт-оксид) электрически соединены между собой и токоприемником. Без проводящей сажи, которая покрывает поверхность активного материала тонкой сетью, электрический ток не будет течь, и батарея не будет работать. Следовательно, такие проводящие добавки должны иметь низкое удельное сопротивление, высокую проводимость и очень хорошую диспергируемость для достижения минимально возможной нагрузки при подготовке катода. Все материалы, используемые в литий-ионных аккумуляторах, должны соответствовать требованиям высокой чистоты, поскольку металлические примеси и влага могут привести к нежелательным побочным реакциям и отрицательно сказаться на характеристиках и долговечности.Таким образом, наша специализированная марка PRINTEX® kappa 100 для литий-ионных аккумуляторов обеспечивает самый низкий уровень влажности, высочайшую чистоту и высокую проводимость, чтобы удовлетворить все эти требования.

Технический углерод для первичных батарей

Ацетиленовая сажа, технический углерод, полученный из газообразного ацетилена, действует как проводящая добавка во многих различных первичных батареях, таких как цинк-углеродные, цинково-воздушные, литиевые первичные батареи, чтобы обеспечить электрическую проводимость катода. Ацетиленовая сажа используется во всем мире в аккумуляторах для мобильных энергетических устройств, в датчиках Интернета вещей и кардиостимуляторах.9 единиц) портативных (одноразовых и перезаряжаемых) батарей были размещены на рынке в ЕС в 2016 году (52% щелочных и 12% угольно-цинковых) с уровнем сбора 44% (98 000 т). Семнадцать стран достигли или превысили уровень сбора 45% в 2016 году. При уровне сбора только 26% Румыния имеет самый низкий уровень сбора («Европейская ассоциация портативных аккумуляторов», 2017), в то время как законодательство ЕС об использованных батареях и аккумуляторах предусматривает, что член государства должны собирать не менее 45% и перерабатывать 50% от среднего веса отработанных батарей (Директива, 2006/66 / EC, 2016).Европейские правила также подчеркивают, что следует поощрять исследования и разработки новых экологически чистых и экономичных технологий переработки.

Батареи содержат опасные, токсичные и коррозионные материалы, и, если они попадают на свалки, химические вещества вызывают загрязнение почвы и воды. Сжигание аккумуляторов приводит к загрязнению воздуха, а отходы аккумуляторов могут представлять опасность для дикой природы и потенциально опасны для здоровья человека.

В соответствии с Директивами Европейского Союза 2006/66 / EC и 2008/103 / EC, после 2008 года размещение на рынке батарей, содержащих более 0.0005% ртути и 0,002% кадмия запрещены. Следовательно, отработанные щелочные батареи и батареи Zn-C, которые продолжают доминировать на рынке, больше не классифицируются как опасные отходы, но законодательство ЕС запрещает захоронение или сжигание всех типов батарей. Утилизация использованных батарей является обязательной (Директивы Европейского Союза, 2006/66 / EC), чтобы свести к минимуму количество отходов и избежать загрязнения окружающей среды. Переработка отработанных щелочных батарей и батарей Zn-C позволяет сохранить первичное сырье, обеспечивая ценное вторичное сырье, в частности цинк (Zn) и марганец (Mn), с меньшим потреблением энергии и более низкими производственными затратами по сравнению с горнодобывающей промышленностью (Экберг и Петраникова, 2018 ).

Все процессы переработки отработанных батарей включают некоторые типичные операции, такие как сортировка, разборка / измельчение и просеивание (рис. 1). Основная цель — отделить мелкую фракцию («черную массу»), которая составляет около 57% от общего веса батарей (Ferella et al., 2008) и содержит около 33% Mn и 29% Zn (Ebin et al., 2016). ). Этот продукт представляет собой основной источник восстановления Zn и Mn из отработанных батарей (Espinosa and Mansur, 2019) пирометаллургическими методами с использованием: процесса карботермического восстановления (Yesiltepe et al., 2019), термическое превращение в атмосфере аргона (Farzana et al., 2018) и гидрометаллургические процессы с использованием: кислых и щелочных сред (Abid Charef, 2017), восстановителя с H ₂ S0 ₄ и H ₂ O ₂ (Buzatu et al., 2004), H ₂ SO ₄ и селективное осаждение NaOH при различных pH (Chen et al., 2017), метод выщелачивания с помощью микроволнового излучения (Lanoo et al., 2019), обработка продуктов выщелачивания аккумуляторных батарей ионной жидкостью, разбавленной толуолом (Mahandra et al., 2018), восстановительное кислотное выщелачивание (H ₂ SO ₄ + C ₂ H ₂ O ₄ ) (Sobianowska-Turek et al., 2016), экстракция растворителем, методы электроосаждения и осаждения (Tanong и др., 2017).

Рис. 1. Типичный режим утилизации щелочных и Zn-C батарей.

После магнитной сепарации с целью извлечения черных металлов грубая фракция, полученная в процессе предварительной обработки щелочных батарей и батарей Zn-C, содержит гранулы Zn из отрицательного электрода батарей Zn-C (рис.2а), латунные гранулы из токоприемника щелочных батарей (рис. 2б), пластмассы из прокладок и бумага / нетканый материал / пластик из разделителей между электролитом и электродами батареи. Предлагаются различные методы извлечения цветных металлов (цинка и латуни) из смеси с неметаллическими гранулами: вихретоковая сепарация (Ferella et al., 2008), пневматическая сепарация (Ruffino et al., 2011) или гравитационная сепарация. (Гаспер и др., 2013). Все эти методы возможны, но многие факторы, включая размер гранул, сильно влияют на их эффективность.Ни литература, ни переработчики не дают никакой информации об этапах технологии, чистоте и степени извлечения фракции цветных металлов.

Рис. 2. Компоненты Zn-C (а) и щелочных (б) батарей (Химия, 2016).

Целью данной работы является предложение нового и высокоэффективного метода извлечения гранул цинка и латуни из этой крупной фракции с использованием коронно-электростатической технологии разделения.

Эта чистая технология, характеризующаяся нулевыми отходами и низким потреблением энергии, основана на разнице в поверхностной проводимости между компонентами гранулированной смеси (Knoll and Taylor, 1985) и хорошо известна как способная разделять проводящие и непроводящие гранулы из отработанного электрического и электронного оборудования (Samuila et al., 2005).

Вращающийся роликовый коронно-электростатический сепаратор является типичным оборудованием в этой технологии, где траектории гранул зависят от их проводимости (Iuga et al., 2001). Гранулированная смесь, представляющая собой грубую фракцию в процессе переработки щелочных батарей и батарей Zn-C, содержит гранулы цветных металлов (цинк и латунь) и непроводящие гранулы (пластик, бумага и нетканый материал), но все они покрыты мелкодисперсный порошок «черной массы», характеризующийся высокой проводимостью из-за содержания графита.В результате траектории двух типов гранул во вращающемся валке коронно-электростатического сепаратора не различаются.

В данной статье представлено инновационное решение — электростатический сепаратор свободного падения, оснащенный специальным коронирующим электродом, для отделения гранул цинка и латуни от других непроводящих компонентов грубой фракции процесса переработки щелочных и Zn-C батарей.

Цинковые батареи Panasonic: зарядите ваш день энергией ✔

Углеродно-цинковые батареи имеют долгую историю и широко используются во всем мире.Это простая и надежная технология, которая обеспечивает экономичную электроэнергию с точки зрения стоимости часа для устройств с низким уровнем утечки. Благодаря обширной линейке продуктов всегда есть подходящий аккумулятор для ваших нужд с отличным соотношением цены и качества. Батареи Panasonic Zinc Carbon — очень надежный источник питания для устройств, потребляющих мало энергии. Типичные приложения включают часы и пульт дистанционного управления от телевизора. Это связано с тем, что угольно-цинковые батареи обеспечивают меньше энергии, чем щелочные батареи.Вот почему вы должны использовать щелочные батареи для устройств, требующих больше энергии, таких как зубные щетки, игрушки и игровые приставки.

Меньше воздействия на окружающую среду

Первоначально для сохранения качества и повышения производительности в угольно-цинковых батареях использовались ртуть, кадмий и свинец. Все это серьезно влияет на окружающую среду. Ртуть и кадмий были исключены из углеродно-цинковых батарей в 1989 и 1991 годах соответственно.Но трудности с массовым производством неэтилированных батарей долгое время не позволяли разработать продукт без добавления свинца.

Принимая во внимание растущую осведомленность своих клиентов об окружающей среде, мы пробовали одно новшество за другим, от выбора альтернативных материалов и сочетания соотношений с цинком до методов обработки цинковых банок. Наконец, в 2012 году была успешно внедрена независимая технология, обеспечивающая как хорошую производительность, так и массовую производительность.Высоконадежные углеродно-цинковые батареи с добавлением 0% свинца сейчас продаются более чем в 100 странах и регионах по всему миру.

Преимущества угольно-цинковых аккумуляторов

Почему выбирают угольно-цинковые аккумуляторы ? Они идеально подходят для ваших устройств с низким стоком, поскольку имеют отличное соотношение цена / качество и сочетают в себе простую и надежную технологию. Но есть ли у вас игровые приставки, игрушки или фотовспышки? Тогда вам следует выбрать батареи из линейки щелочных от Panasonic.