Новости мира01.06.2023
В Японии разработали кальциевую аккумуляторную батарею с длительным сроком службы
QAZAQ GREEN. Исследователи из Университета Тохоку в Японии разработали прототип кальциевой батареи с длительным сроком службы - более 500 циклов заряда-разряда. Это считается эталонным показателем для практического использования. Открытие было опубликовано в журнале Advanced Science 19 мая 2023 года, сообщается на сайте университета.
Батарея была разработана с использованием электролита на основе гидрида и наночастиц сульфида меди/углеродного композитного катода.
С увеличением использования электромобилей и систем хранения энергии в энергосистемах возрастает необходимость исследования альтернативных решений для литий-ионных батарей (LIB). Одной из таких альтернатив являются металлические кальциевые батареи. Кальций, который является пятой по распространенности элементом в земной коре, широко доступен и имеет низкую стоимость. Он также обладает более высокой плотностью энергии по сравнению с LIB. Кальций считается более эффективным в передаче ионов и диффузии в электролите и катодных материалах, что дает ему преимущество перед другими альтернативами LIB, такими как магний и цинк.
Однако у металлических кальциевых батарей все еще есть некоторые препятствия перед их коммерческой жизнеспособностью. Основными проблемами являются отсутствие эффективного электролита и отсутствие катодных материалов с достаточными возможностями хранения ионов кальция.
В 2021 году члены исследовательской группы нашли решение первой проблемы, создав новый бесфторный электролит на основе кластера водорода (монокарборана). Этот электролит обладает улучшенными электрохимическими характеристиками, такими как высокая проводимость и электрохимическая стабильность.
В ходе текущего исследования мы изучали долгосрочную работу металлической кальциевой батареи с катодом, состоящим из наночастиц сульфида меди (CuS) и углеродного композита, а также с электролитом на основе гидрида. Это было заявлено доцентом Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку Казуаки Кису.
Сульфид меди (CuS) является природным минералом и обладает благоприятными электрохимическими свойствами. Его слоистая структура позволяет ему накапливать различные катионы, включая литий, натрий и магний. Теоретическая емкость CuS составляет 560 миллиампер-часов на грамм, что в два-три раза больше, чем у существующих катодных материалов для литий-ионных батарей.
Благодаря использованию наночастиц и композиции с углеродными материалами, Кису и его коллегам удалось создать катод, способный накапливать большое количество ионов кальция. При использовании гидридного типа электролита они разработали батарею с очень стабильной работой в циклическом режиме. Прототип батареи сохранял 92% своей емкости в течение 500 циклов, исходя из емкости, достигнутой в 10-м цикле.
Группа исследователей уверена, что их открытие поможет продвинуть исследования в области катодных материалов для кальциевых батарей.
«Наше исследование подтверждает целесообразность использования металлического кальция в качестве анода для длительного использования, и мы надеемся, что полученные результаты ускорят разработку кальциевых батарей», - отметил Кису.
В США выделяют $28 млн на разработку технологий очистки чугуна и стали
Австралия планирует строительство ГЭС мощностью 1 ГВт на заброшенной угольной шахте
Apple наращивает усилия в области ВИЭ и устойчивости водных ресурсов
Две страны в Европе на 100% обеспечены возобновляемой энергией благодаря росту мощности ветрогенераторов
Отчет IRENA: Переход на ВИЭ требует нового подхода к энергобезопасности
CATL представила промышленную батарею, аналог Megapack Tesla
В Баку построят ветряную электростанцию
Казахстан и Южная Корея намерены построить парогазовую установку в Туркестане
В Астане состоялось 7-е Заседание подкомитета РК – ЕС Энергетика, транспорт, окружающая среда и изменение климата
Глава Минэнерго: Казахстан намерен активизировать работу по уменьшению выбросов метана
В Дубае могут запустить транспорт на солнечных батареях
IRENA: Стоимость ввода ветроэлектростанций снизилась более чем на треть
Министры и лидеры энергетики обсудят будущее ВИЭ в Абу-Даби
Венгрия постепенно переводит отопление на геотермальную энергию
Европейская комиссия приняла закон об энергетической эффективности зданий
Огромные подземные пещеры в Финляндии смогут отапливать целый город в течение года
В Техасе запустили промышленное производство топлива из воды и CO2
ЕС должны инвестировать €600 млрд в энергоинфраструктуру ради зеленого перехода
Космическая солнечная энергия: экс-инженеры SpaceX и General Motors меняют будущее энергетики
США превзошли свою цель по выдаче разрешений на использование чистой энергии