Немецкие ученые разработали технологию, с помощью которой излишки энергии, выработанные солнечными или ветряными электростанциями и не нужные в данный момент времени, могут быть конвертированы в природный газ метан, сообщает пресс-служба немецкого Сообщества Фраунгофера.



Произведенный таким образом метан можно использовать позже с помощью уже существующей газовой инфраструктуры.

Плотный проект, разработанный Центром солнечной энергии и водородных исследований в федеральной земле Баден-Вюртемберг в Германии, в настоящее время находится на стадии реализации сотрудничающими компаниями Германии и Австрии. Запуск станции, на основе данной технологии мощностью в десятки мегаватт, планируется в 2012 году.
Читать далее...

Необычная батарея, обладающая одновременно чертами топливных элементов и литиево-ионных аккумуляторов, способна в разы превзойти последние по удельной ёмкости. Лабораторный прототип устройства построила группа учёных под руководством профессора Питера Брюса (Peter Bruce) из университета Сент-Эндрю.


Схема литиево-кислородной перезаряжаемой батареи (иллюстрация с сайта chemistry.st-and.ac.uk).

Если в топливных элементах и топливо и окислитель поступают извне, а в аккумуляторах все компоненты, необходимые для реакции, находятся в самой батарее, то в новом элементе топливо всегда расположено в корпусе устройства, а вот кислород, необходимый для его окисления, поступает из атмосферы.
Читать далее...

В последние годы объемы мирового производства ионисторов — конденсаторов особого типа, обладающих очень высокой скоростью заряда и разряда, — стабильно росли. Современные модели таких конденсаторов отличает высокая эффективность, экологичность, длительный срок службы.



Группе американских ученых, возглавляемой Джорджем Грюнером (George Grüner) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, удалось значительно усовершенствовать технологию производства ионисторов: исследователи представили печатный вариант элемента, изготовленный на основе пластиковых пленок.
Читать далее...

Ученые создали новую батарею, использующую обычные вирусы в качестве «строительного материала». Как уверены исследователи, гибрид нанотехнологий, биотехнологий и энергетики позволит человечеству получить еще одну разновидность источников питания.



В выпуске журнала Science от 2 апреля ученые из Массачусетского Технологического Института (MIT) сообщили о первых успехах в создании батареи, использующей в качестве одного из строительных материалов бактериофаги – вирусы, обычно поражающие бактерий.

Отличительная особенность новой батареи состоит в простоте и чистоте ее производства – не нужны опасные растворители и токсические вещества, без которых не обходятся при производстве Li-Ion батарей. В обычной Li-Ion батарее ионы протекают меду графитным анодом и катодом из оксида кобальта.
Читать далее...

А американцы не отстают от японцев :) И опять не обошлось без нанотехнологий. Как и обещали год назад, довели свою идею до ума. Осталось дождаться коммерческой реализации.
Жаль только что от русских что-то ничего не слышно... :( Интересно, когда будут результаты от национального проекта? И будут ли?... :(

===

Портативные электронные устройства для своей работы требуют использования источника электроэнергии, и наиболее часто эта роль отводится литий-ионным аккумуляторным батареям, прописавшимся в таких устройствах, как цифровые камеры, мобильные телефоны, мультимедийные плееры, мобильные компьютеры и пр. Недостаток этих источников питания широкого известен – недостаточно высокая энергоемкость, не позволяющая устройствам работать в автономном режиме в течение длительного временного промежутка. Разумеется, исследовательские лаборатории не первый год заняты разработкой альтернативных источников энергии, среди которых наибольшие шансы на коммерческий успех имеют топливные элементы, но на рынке подобные устройства все никак не появляются. А значит, существенных подвижек пока стоит ожидать от разработчиков, трудящихся над модернизацией конструкции привычных сегодня аккумуляторов, тем более, что определенных успехов инженеры добились.

В попытках преодолеть указанные трудности исследователи давно обратили свое внимание на кремний – материал, который позволяет улучшить характеристики аккумуляторных батарей. Но здесь перед инженерами встает новая задача, а именно, значительный объемный рост анода в случае миграции ионов к нему, а также быстрая потеря заряда, что не позволяло создавать устройства, удовлетворяющие современным требованиям, предъявляемым к аккумуляторным батареям.


Процесс "миграции" ионов лития не изменяет структуру и размеры электродов аккумуляторов
Читать далее...

Сейчас в качестве анодных материалов для литий-ионных батарей в основном используется графит, но ученые не оставляют попыток заменить его материалом с лучшими характеристиками. Например, можно использовать оксид олова SnO2, т.к. его теоретическая ёмкость (782 мАч/г) гораздо выше ёмкости графита (372 мАч/г). К сожалению, использование SnO2 невозможно из-за сильного изменения объема оксида (около 300%) в процессе заряда/разряда батареи, что ведет к разрушению электрода.

Японские ученые решили эту проблему,далее

Инженерами-химиками США был создан самый компактный в мире элемент питания на основе топливной ячейки, размером 3 мм. Будущие модификации крошечного водородного модуля питания могут заменить батареи в портативных устройствах.

Топливные ячейки способны запасать большее количество энергии, чем существующие батареи, занимая такое же пространство. Даже самые передовые батареи имеют на порядок меньшее значение удельной энергии, чем у накопителя водородного топлива. Однако пока проще создавать именно батареи малого размера, а не помпы и контролирующую электронику для топливных ячеек. А малоразмерные помпы часто потребляют больше энергии, чем производят.


Читать далее...

Год назад ученые Стэнфордского университета сделали революционное открытие, суть которого в том, что использование нанопроводников из кремния и германия поднимет удельную емкость аккумуляторов в 10 раз. Теперь же на мероприятии International Electron Devices Meeting (IEDM) исследователи сообщили о достигнутых результатах на опытных образцах и разработке технологии производства используемых нанопроводников.



Согласно их заявлениям, опытные образцы батарей с анодами из нанопроводников демонстрируют удельную емкость заряда около 3100 мАч/г с относительно небольшим падением после 10 циклов заряда-разряда. А КПД такого аккумулятора составляет более 90%. Кроме этого, исследователи разработали специальный КМОП-процесс для производства кремниевых «наноэлектродов». В основе его лежит принцип реакционно-ионной гравировки (Reactive Ion Etching, RIE). В результате разработчики получают проводник из наночастиц, расстояние между которыми составляет от 50 до 100 нм. Судя по всему, ждать появления аккумуляторов следующего поколения осталось недолго.

Источник
21.12.2008

Японская группа исследователей из Токийского технологического института провела исследования структуры литий-железно-кремниевых соединений на предмет использования их в электродах литий-ионных аккумуляторов. По заявлению руководителя группы Атсуо Ямада (Atsuo Yamada) исследованная кристаллическая решетка из тетраидных оксидов железа и кремния (FeO4 и SiO4) имеет вид спиральной цепочки с большим периодом.

Читать далее...

Аналитики, да и сами исследователи и разработчики уже не один год пророчат скорую смерть традиционным аккумуляторным батареям, которые должны оставить свои позиции на рынке источников питания для электронных устройств под давлением значительно более удобных в использовании топливных элементов. Однако до сих пор существенных подвижек не произошло – крупные производители электроники обещают в течение очень коротких сроков выпустить на рынок устройства, оснащенные топливными элементами, но пока обещания остаются невыполненными. Нам же остается только внимательно следить за новыми разработками ученых и инженеров, тем более, что сообщения от исследовательских центров и лабораторий поступают с завидной регулярностью. На этот раз отличились сотрудники французского института электроники, микроэлектроники и нанотехнологий (Institute of Electronics, Microelectronics and Nanotechnology (IEMN)), работающие в тесном сотрудничестве с японской компанией Sharp.

Как следует из официального сообщения, команде исследователей, работающей под руководством Стива Арскотта (Steve Arscott), удалось создать миниатюрный топливный элемент с прямым окислением метанола (micro-sized direct methanol fuel cells – microDMFC). Главными достоинствами нового устройства являются: высочайшая эффективность «сжигания» топлива и удельная мощность, величина которой составляет 385 Ватт/л.


Читать далее...

Хочу ноутбук с возможностью 20 часов непрерывной работы!
Ну и чтобы батарейка не более 1 кг... :)

Нанотехнологии увеличат емкость литий-ионных батарей в 10 раз

Группа ученых из Стэнфордского университета (США) под руководством проф. Джи Куи (Yi Cui) опубликовала в журнале Nature Nanotechnology статью, где описан новый способ изготовления анодов для литий-ионных батарей. Литий-ионные батареи в настоящее время - наиболее широко используемый источник питания для бытовой электроники, мобильных устройств и ноутбуков.

далее

Ученые с кафедры энергетики Национальной лаборатории Аргонн (Argonne National Laboratory) разработали новый метод повышения емкости и устойчивости ионно-литиевых аккумуляторов.

Технология основана на применении нового материала для положительного электрода, состоящего из уникальной нанокристаллической слоисто-композитной структуры.

Стратегия ученых из Аргонна состоит в использовании двухкомпонентной «композитной» структуры, в которой активный компонент, отвечающий за накопление заряда, вложен внутрь неактивного компонента, стабилизирующего всю структуру.

Подробный доклад о новых разработках будет представлен 8 мая на 211 собрании Электрохимического общества, которое пройдет в Чикаго с 6 по 10 мая.

В ходе недавно проведенных испытаний новые материалы обнаружили исключительно высокую способность к накоплению заряда, более 250 мА·ч/г, т.е. более чем в два раза выше емкости материалов, используемых в традиционных литиевых аккумуляторах. Обсуждение теории, объясняющей высокую емкость этих электродов с большим содержанием марганца и их стабильность в цикле заряд-разряд, состоится на собрании Электрохимического общества.

Кроме того, использование марганцевых систем (вместо более дорогих кобальтовых и никелевых вариантов литиевых аккумуляторов) позволяет снизить общую стоимость аккумуляторов.

Возможности практического применения ионно-литиевых аккумуляторов, изготовленных из новых материалов с повышенной емкостью и улучшенной стабильностью, весьма разнообразны: от бытовой электроники, например мобильных телефонов и ноутбуков, до беспроводных приборов и медицинской аппаратуры, такой как электрокардиостимуляторы и дефибрилляторы. Эта технология может быть использована и в более крупных аккумуляторах для гибридных электромобилей нового поколения или в сменных модулях для гибридных электромобилей.

Источник: EurekAlert!
10 мая 2007