Платим блогерам
Блоги
vizir47
Проведенные Университетом Боулдера исследования, как указывается, открывают потенциал для совершенствования конструкции суперконденсаторов и создания 3D-печатных микромасштабных электродов для носимых накопителей энергии и суперконденсаторов.

Быстрая зарядка аккумуляторов ноутбуков, смартфонов, другого переносного электронного оборудования, да и электромобилей в последнее годы занимает умы ученых во многих странах мира.

https://avatars.mds.yandex.net/i?id=2e94331bdf4d068baafa82a727bc83331c9e0837-12490070-images-thumbs&n=13

реклама

И вот, как сообщает престижный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences,  группе исследователей по аккумуляторам из Университета Боулдера, штат Колорадо, удалось раскрыть секреты электростатической силы, обнаружив, как крошечные заряженные частицы, называемые ионами, движутся через лабиринт микроскопических пор. Тем самым, по заключениям специалистов, сделан важный шаг вперед в разработке более эффективных устройств накопления энергии, таких как суперконденсаторы, а также к существенному сокращению времени зарядки мобильного электрооборудования .

По сравнению с обычными батареями, суперконденсаторы заряжаются и разряжаются очень быстро за счет накопления ионов на поверхностях из пористого материала. Но до сих пор точные механизмы движения ионов в этих сложных решетках оставались неясными. Однако, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences исследование ученых из Университета Боулдера потенциально может привести к значительным достижениям, таким как полная зарядка ноутбука или телефона за одну минуту или даже электромобиля всего за 10 минут. Также, с использованием предлагаемых американскими исследователями инноваций,  можно было бы иметь интеллектуальные электрические сети, способные эффективно накапливать энергию в непиковые периоды, чтобы мгновенно перераспределять ее во время пиков спроса.

Как указывается экспертами из США, это открытие «разрушительно» для прежних понятий движения ионов, так как меняет одну из основ электричества: закон Кирхгофа. Это правило, установленное в 1845 году, описывает протекание тока в электрических цепях и то, что ионы, в отличие от электронов, движутся как под действием электрических полей, так и под действием рассеяния. Однако эту особенность исследователям удалось расшифровать и они определили, что движения ионов в местах пересечения пор отличаются от того, что описывает закон Кирхгофа.

Предложенная исследователями из Университета Боулдера система ускоряет численные вычисления на шесть порядков без ущерба для точности. Она использует модель для исследования влияния соединений и распределения пор по размерам на время зарядки электрических двойных слоев и прогнозирования взаимосвязей между структурой и свойствами. Используя представление эквивалентной схемы, предложенное этими модифицированными законами Кирхгофа, методология исследователей из Университета Боулдера точно отражает пространственные и временные зависимости плотности заряда и электрического потенциала, что соответствует результатам, полученным в результате интенсивного прямого численного моделирования. 

Эти результаты, как указывается,  открывают потенциал для совершенствования конструкции суперконденсаторов и создания 3D-печатных микромасштабных электродов для носимых накопителей энергии и суперконденсаторов.

Как заключают эксперты, благодаря проведенной работе исследователей из американского Университета Боулдера теперь можно предсказать эти ионные движения, что позволит повысить производительность знаменитых суперконденсаторов и других запоминающих устройств нового поколения, существенно сократить время зарядки мобильного электрооборудования.

+
Написать комментарий (0)

Популярные новости

Сейчас обсуждают