Получены батарейки со свойствами близкими к ионисторам но с удельной ёмкостью выше литий-полимерных, зарядка мелких секунды, крупных скажем батарей смартфонов на 5А*ч - минуты. Материал электродов p-DPPZ (поли-N-фенил-5,10-дигидрофеназин) и калий-натриевый сплав. Что важно подавлено дентритное образование столь убивающее ряд перспективных аккумуляторов уже при десятках циклов. ВАЖНО, что полученные аккумуляторы теоретически можно производить где угодно, особенно на берегу /в океане,у солевых озёр, солончаков и проч. Это одна и технологий для саморазмножающейся робототехники небоевой пригодной. Для боевой негодна т.к. вырубить с такими источниками могут.
Сама новость: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.9b02039
" p-DPPZ//K batteries deliver the highest energy density of 564 Wh kg–1 at the current density of 200 mA g–1 (∼1 C current rate). Champion cells showing the specific capacity of 162 mAh g–1 (Figure 3b) provide an even higher energy density of 593 Wh kg–1. "
Понятное дело что при предельной ёмкости падает резко число циклов. С этим можно бороться как минимум двумя основными способами: работая и далее с системами и работая с параметрами самовосстановления и заряда.
Честно говоря плотность тока при такой ёмкости аккумулятора (сразу вопрос как охлаждать?) потрясающая - до 30кВт на 1 кг (спасибо за замеченую ошибку и корректное объяснение товарищу anamitos) катодного материала или достижимо 10-15 кВт на кг реального "подъёмного" ЛА аккумулятора - это означает что всё, самолёты смогут взлетать вертикально и это будет массовым, как минимум как главная часть систем с накоплением энергии годна.
Что важно данные решения ещё и позволяют иметь, исходя из графика в статье, высоккую ёмкость:
"длинные" ионисторы 58 Вт·ч/кг - суперконденсатор Spacelink, пару лет назад получал в разы выше, но проблема с токами высокими была. Для литий-полимерных более 250 Вт·ч/кг была в т.ч. в РФ продаваемых более 200 Вт·ч/кг (конкретно Multistar, кои ни разу не лучшие, полученные мной ТТХ по ёмкости были сравнимы при несоизмеримых ценах и том что пиковая мощность у меня позволяла иметь в килограммах 20 старт вертикальный для ЛА с человеком, расчётные данные по экспериментально полученным ТТХ). Здесь же мы имеем удельную ёмкость в 1,5 раза большую чем у лучших Li-po аккумуляторов и без дефицитного лития.
Ложка дёгтя - в рамках "Сколькова" разработку из Сибири упаковывали, так что увезут и не факт что дадут в русском секторе применять, особенно для военных целей.
Можно ожидать падение спроса на литий для аккумуляторов
Полимер явно будет стоить при выпуске миллионами тонн дешевле половины указанных на графике Блумберга цифр а остальное и четверти не стоит. Прогноз манагеров не опирающихся ра передовые вести из лабораторий весьма сомнителен. Думаю о 10тыс циклов при падении на треть число циклов доведут. Это зарядка 10А*ч батареи планшета за 20 минут и менее.
#Ёбург, #Черноголовка, #сверхёмкиебыстрозаряжаемыеаккумуляторы, #аккумуляторыдлясаморазмножающейсягражданскойробототехники, #успехроссийскихучёных, #сверхбыстраязарядка
Химический источник тока годный для саморазмножающихся гражданских роботов.
Комментарии
Но даже и эта цифра выглядит фантастической. Экспериментальные (ну будем верить, что экспериментальные) нарисованные кривые они дают только при 2А/г. А это не более 8кВт/кг по катодному материалу. На композицию, соответственно, намного меньше.
Циклируемость отвратительная. Про свободный натрий нечего и говорить. Ну и собственно, писал уже, дальше 10Вт/г лезть нет смысла. Там пока по обвязке технологический тупик.
Для дронов и 10 раз может нормальным быть. Но не для робототехники для не сотни циклов а лучше тысячи нужны. В статье упоминается от 1000циклов:
"While cycling the batteries at high current density of 2 A g–1, the maximum specific capacity was 131 mAh g–1 with a retention of 79 and 59% of this value after 1000 and 2000 cycles, respectively. The Coulombic efficiency was maintained at 99 to 100% for at least 2000 cycles at 2 A g–1. The observed gradual capacity decay is most likely related to the partial dissolution of the cathode material in the electrolyte, as was concluded from the appearance of a colored substance on the separator of the battery disassembled after ∼1000 cycles (Figure S1)."
У меня подольше. Но тот что долго очень дорогой, настоящий хайтек.
Да, пишут "в батарее". Хорошие показатели. Еще раз напомню, что я не специалист, могу ошибаться, но по отдельным параметрам кардинального прорыва не видно. Возможно, по совокупности параметров, действительно хорошее решение, но это уже специалисты с калькуляторами должны сказать. На АШ вроде, есть такие.
По емкости - средние показатели, есть до 200мАч/г в батарее.
По плотности тока - есть образцы с 1,5А/г в батарее.
По циклируемости - есть серийные изделия до 20000 с полным циклом.
По кпд - здорово. 100% это всегда здорово. А вы знаете, что у некоторых композиций снижается температура при заряде? Как тут кпд считать?
Есть серийка до 0,5А*ч, я выше привёл в комментах название фирмы. Производятся в США и наверняка есть ограничения к экспорту т.к. для дронов-фотолётов (с солнечными батареями постоянного полёта высотники) нацелены. Точно знаю что по высоковольтным 50-100 и более суперкапам есть ограничения США. Они в спецтехнике применяются. То что поставляется в РФ не держит тех параметров в частности по ионизации.
Нет, правда. Я уже писал, что я не специалист и, наверное, чего то не понимаю.
Но цифры. Они пишут про 200мА/г, т.е. 200А/кг, при 4В это 800Вт/кг.
Есть график с плотностями тока до 1000мА/г, 1000А/кг -> 4000Вт/кг.
Ну и последний график 2А/г, 2000А на кг, 8кВт/кг. Где я ошибаюсь? Откуда они рисуют 300кВт/кг?
На графике до 1А/г, думаю это масса электрода т.ек реально 0,3А на г батареи это уже 300А/кг, но нет точных данных при каком напряжении. Трудно понять что имеют ввиду, возможно одно для образцов и другое для батареи. Полную лажу в J. Phys. Chem. Lett. ВРЯД ЛИ ПРОПУСТИЛИ БЫ.
У меня ватты на грамм первые и это ионистор, выдающий 70% энергии за 6-8с.
Так что, в Боливии зря переворот мутили?
Зря, т.к. подобные очень сильно в КНР развивают.
Новости о прорыве в области аккумуляторов пояаляються регулярно уже давненько. Щас вот вот...
Но в реале пока ничего нет
Бывают что прорываются.
Идеи гениев надо или игнорировать или внедрять по две сразу. Одна перевернёт мир, вторая вернёт на место.
Это не идеи гениев, люди давно работают, у некоторых более полутысячи статей. Когда-то это бумагомарание чем-то годным должно кончится. Вот то что Скольково СИЛЬНО напрягает. Там пилят деньги и что годное переправляют в Западный сектор.
Дать людям дешевую энергию, и не успеете оглянуться, как кондиционеры в Сахарах, Гоби и обогреватели виАрктике и Антарктиде превратить Землю в цветущий рай! (Сарказм)
А не надо там вообще кондиционеров. Я в 2010г примерно делал для одного трудного Заказчика проект для домика 750-780м2 с бассейном. Так вот предлагал, помимо рекуперации всего и вся, чтобы не тратить на покупку допмощности 1,5млн рублей (тогда около 50тыс долл) закопать трубы на нескольких сотках на глубину 3-4м, участок неровный + там обводнение хорошее. Расчёт показывал расход в районе 400-450 тыс руб. Несколько дней работы бульдозеристу и бригаде из 4 человек. Километр труб 32мм + покрупнее. Бак теплоизолированный на несколько м3 в подвале (он реально огромный был, сотки две с половиной) для пиковых потреблений, всё это совмещено с системой воздушного отопления, т.е. ещё и сушка воздуха возможна была бы без капели. Потребление в двух вариантах от 1,2 до кажется 2,5кВт потребная мощность под 60кВт охлаждения. Плюс зимой возможность пользоваться грунтовым тепловым насосом.
Даже в Индии приемлемые +16С на глубине уже 7м часто. Ленятся.
Евреи также ленивы стали, а вот персы замутили геотермальное охлаждение совмещённое с адиабатическим и подачей воды, десятки если не сотни тысяч подземных туннелей:
Или для общественных зданий, дворцов:
Тут больше размер здания играет и адиабатическое охлаждение на 5-9 градусов.
Армяне в Иерусалиме решали массивом кувшинов с определённой степенью обжига в сыроглинной стене которую поливали - там мало на 3-5 градусов охлаждение можно получить, но проще делать.
Это какой же зарядник нужен и какой ток он должен выдавать шоб за секунды заряжать такой АКБ? :)
Хороший вопрос. Я заряжаю 36В литий-ионный АКБ для 300Вт моторчика бытовой техники, хватаетна 20-30мин, как работать, примерно 40 минут и вес более 1,5кг. Сейчас его ценник также не красит 10к рублей.
Если же на описанной в статье полагаю проданая с прибылью 50% с оборота средств будет 2-3 тыс рублей, в зависимости от цепей контроля. Так что есть смысл стараться. Это почти вся бытовая и профессиональная электротехника где дорогие литиевые аккумуляторы с ценой сравнимой с ценой инструмента с ним же уже стали проблемой, второй шурик купил по этой, по причине устойчивости к КЗ и по причине 12В на NiCd. Вес больше в 1,5 раза но нет проблем с работой на холоде и вспуханием. У рабочего сгорел его шурик за 10г золотого эквивалента, монтажник-профи, из-за аккумулятора.
10 г золота - это он Милуоки что-ли купил? :) Макита ничуть не хуже, а стоит дешевле гораздо.
А я вообще люблю отечественный Фиолент - делают его в Крыму на оборонном заводе, хорошее качество, надежность и цена привлекательная!
Много лет пользуюсь синим перфоратором (синяя линейка - простая, красная - профи, более живучая) - сносу ему нет, тьфу-тьфу. А потому что корпус редуктора там металлический и хорошо охлаждается, в отличие от конкурентов - там везде корпуса пластиковые и от нагрева он даже деформируется, видел такое...
Или штроборез - отличная мощная штуковина за недорого. Подключил к ней пылесос и циклонный фильтр (он фильтрует большую часть мусора и мешки живут в разы дольше) и пыли при штроблении нет. Ну я не профи в стройке, так для себя рукодельничаю :)
У одного Вельт ещё американской сборки 1990-х очень тяжёлый, а не прочей его украли в начале 2010-х, у другого и оный сгорел - возможно метабо или бошик профсерий для монтажа на высоте, кажется и перф и шурик. В общем потерял он в районе 30к. Столько стоит б/у такой, но в приличном состоянии. Оба кондиционерщики а по профессии - ТО самолётных систем.
Ваши бошики вряд ли если с ударом и для больших саморёзов по металлу, монтаж металлоконструкций, дешевле 40-45 стоят и меньше 3А*ч на них аккумы ни о чём, даже если три.
Обычно или немецкая или японская у меня, но в последнее время купить что новое качественной сборки в магазинах невозможно или ценник в десятки тысяч или сборка какая-нибудь Англия с соответствующе хреновым качеством. Аккумуляторы проблема т.к. по факту то что продают фирменные сотни а не фирменные 150-200 зарядов и всё. Ну мне на пару лет хватает. Те про которые в статье мало того что более ёмкие так ещё и быстрее зарядка. Т.е. можно иметь конструктив с временем зарядки первые минуты, когда нед под рукой удобной по случаю дрели или перфоратора сетевых АКБ за бывало минут 10 готовы бывают, пары аккумов при том что реально зарядка полчаса не хватает.
Страницы