Vlad123
-
Постов
197 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Тип контента
Профили
Форумы
События
Сообщения, опубликованные Vlad123
-
-
4 часа назад, Arkadiy сказал:
У него написано, что сначала пробовал водный электролит, но не сработало, и потом исользовал AlBr3 растворённый в жидкой щёлочи. По английски абревеатура DES. Deep eutectic solvents. Deep eutectic solvent - Wikipedia
Глубокие эвтектические растворители или DES представляют собой растворы кислот Льюиса или Бренстеда и оснований, которые образуют эвтектическую смесь.
Глубокие eutectic Solvents для высокоэффективной экстракции (hielscher.com)
-
9 часов назад, Arkadiy сказал:
Для гидрализации наверняка нужна вода. А кто сказал, что у них вода? Вроде там упоминалось, что электролит безводный. Значит щёлочь жидкая сама по себе, а не растворена в воде. И конечно же, кто будет делать корпус батарейки из железа?
-
32 минуты назад, Вадим Вергун сказал:
Очень просто. Элемент изготавливается при температуре выше плавления (точнее стеклования) электролита. При снижении характеристик нужно просто нагреть элемент до этой температуры (порядка 40С).
Литий (к примеру) будет мигрировать с катода на анод через твёрдый электролит в процессе зарядки. Где гарантия, что в заряженном виде литий будет плотно прилегать к стеклу? Уже давно существуют серно-нанриевые с керамическим электролитом. Но там натрий и сера находятся в расплавленном состоянии и обильно смачивают твёрдый электролит. Кроме того, мощность оставляет желать лучшего, всего 100 Вт-ч/кг. В случае с твёрдым литием надеятся на смачивание не приходится.
-
19 часов назад, Вадим Вергун сказал:
Возможен вариант и твердого электролита.
В этом случае производство будет дорого стоить. Именно поэтому задерживается массовый выпуск твердотельных литий-ионных. Да и как обеспечить плотное прилегание твёрдых алюминия или лития к твёрдому электролиту - большой вопрос.
-
8 часов назад, Arkadiy сказал:
Никакая пемза не удержит - будет вонять и улетать
Если аккумулятор герметично запаян, куда он улетит? Здесь нужно знать опыт уже успешно существующих цинк-бромных. Там бром на катоде находится, как я понял, даже не в адсорбированном, а просто в жидком виде. Разве есть проблемы с его улетучиванием? Цинк-бромный аккумулятор — Википедия (wikipedia.org)
Можно ли хотя бы приблизительно расчитать энергоёмкость алюминий бромного исходя из стандартной энтальпии образования, которая согласно некоторым источникам составляет -572,5 кДж / моль
Бромид алюминия - Aluminium bromide - Википедия (360wiki.ru)
Скорее всего она должна быть значительно выше чем у литий-ионных, да и цена недорогая. В интернет упоминаются эксперименты с алюминий-бромным (на английском)
Электролит который он использовал, вроде бы представляет из себя бромид алюминия AlBr3, растворённый в какой-то жидкой щёлочи. Напряжение, которое он получил - почти 2 В.
-
Может ли кто-то предсказать энергоёмкость на вес и на объём, а так же количество циклов зарядки для таких пар как алюминий-бром, магний-бром, кальций бром и прочих металлов в паре с бромом? Хранение брома на катоде я подразумеваю в твёрдом мелкопористом материале наподобие пемзы или цеолита. Какие трудности могут возникнуть на пути создания алюминий-бромного, к примеру? И прочих.
-
Одним из больших недостатков литий-серного аккумулятора является низкая плотность энергии на объем. Так если у литий-ионного она составляет 250-690 Вт-ч/литр, то у литий-серного всего около 600 Вт-ч/Л. Возможно, это связано с низкой плотностью серы.
-
В каких веществах оксид кальция (СО) способен диссоциировать на ионы? Утверждается, что он растворяется в глицерине, но как я понимаю, речь, в данном случае, не идет о диссоциации?
-
12 поделите на 3.
Вы предполагаете реакцию в виде
Al + 3Na = Al3+ + 3Na- ?
Энергию могут дать даже два пальца с соплёй между ними. У двух пальцев энергия Ферми будет явно разная
12 поделите на 3.
Зачем?
Вы предполагаете реакцию в виде
Al + 3Na = Al3+ + 3Na- ?
А обязательно нужна реакция? Выравнивание энергий Ферми способно происходить при контакте двух металлов,
хим. реакция для этого не обязательна. Вы полагаете, что ионы алюминия не будут растворятся даже в жидком натрии
образуя с ним механическую смесь?
-
Мне доводилось встречать утверждения, что размер энергии которую может дать электохимический элемент почти напрямую зависит от разности энергий Ферми между двумя электродами. В особенности для металлов. Это еще называют электрохимическим потенциалом.
Так ли это? Существует весьма большая разница в энергиях Ферми у алюминия (12 эВ) и натрия (3 эВ) (согласно некоторым данным). Возможен ли алюминий-натриевый аккумулятор и если да, то какую энергию он способен дать?
-
При чем заметьте, статья на мембране 2009г, фирма http://fluidicenergy.com еще существует, что намекает на жизнеспособность решения.
https://wet.kuleuven.be/english/summerschools/archief-summerschools/2010/ionicliquids/lectures/abbott.pdf ионные жидкости на основе холин хлорида по моим тестам не особо замедляли заряд/разряд, по сравнению с водным насыщенным раствором цинката калия в КОН. Зато практически нет выделения водорода на катоде при заряде в виду отсутствия в системе воды, что позволяет заряжать батарею при более высоком напряжении. Правда я экспериментировал с цинк-медными аккумуляторами, у них ниже удельная емкость на кг, за счет массы медного анода, но нет мучений с намоканием пористого анода, как у цинк-воздушных аккумуляторов. Идеальный вариант по дешевизне вообще получился с подвижным сепаратором катода - и электролит перемешивает и с дендритообразованием борется. Но не будешь же клиентам предлагать батарейку для яблофона с моторчиком.
Почему нет на рынке? Вы представляете себе производительность и стоимость завода который вытеснить с рынка хотя бы 10% литийионных элементов?
Плюс - жидкий электролит все таки лучше подходит для стационарных решений, при переходе на твердые и загущенные электролиты растет цена изделия и падает отдаваемая мощность за счет концентрационной поляризации.
Зачем для яблофона? Один из главных потенциалов - электромобили и гибриды. Там электромоторчик не помеха.
-
Не утверждаю, что это достоверная информация, но некоторые амер-ские компании утверждают, что уже достигли свыше 2.000 циклов заряда-разряда подобных аккум-ов без существенной их деградации. Что даже превосходит, по их словам, литий-ионные или свинцово кислотные.
Eos claims that it has achieved more than 2,000 cycles with no performance or physical degradation and that it has moved well past the cycle life of lead acid or li-ion batteries, according to the CEO. -
Министерство энергетики США (DOE) выделило грант в $5,13 миллиона молодой аризонской компании Fluidic Energy на постройку прототипов долговечных металло-воздушных батарей с удельной ёмкостью на порядок большей, чем у литиево-ионных аккумуляторов.
Новые батареи будут использовать в качестве анода металл (как вариант — цинк), который в ячейке должен окисляться кислородом из воздуха, а при заряде батареи — обратно восстанавливаться.
Однако в отличие от прежних электрохимических батарей на базе цинка в новом роль электролита должен играть не водный раствор, а ионная жидкость. Соответственно, новый тип аккумулятора получил название Metal-Air Ionic Liquid Battery.
Основатель Fluidic Energy Коди Фризен (Cody Friesen), профессор университета Аризоны, утверждает, что применение ионной жидкости снимет главную проблему перезаряжаемых цинковых элементов — испарение и деактивацию электролита.
Среди ионных жидкостей есть такие, что остаются в жидком состоянии как на приличном морозе, так и при температуре выше точки кипения воды. Кроме того, у них выше электрохимическая стабильность, чем у воды, так что такие ячейки можно заряжать до более высокого напряжения.
Вместе с тем команда Фризена разработала для своей ячейки высокопористый электрод с размерами пор до 10 нанометров, который хорошо удерживает цинк, мешая ему формировать дендриты, способные привести к короткому замыканию.
Главное же в исследовании компании: поиск ионной жидкости с подходящими параметрами. Она должна не только «по электрохимии» соответствовать требованиям к новой батарее, но и выпускаться в достаточном количестве и по приемлемой цене.
У команды Коди есть несколько хороших претендентов, опробованных на опытах, и теперь компания работает над сведением в едином устройстве всех экспериментальных наработок, что появились у неё за последние четыре года.
В результате же, по словам главы Fluidic Energy, на свет появится перезаряжаемая электрохимическая ячейка с феноменальной удельной ёмкостью от 900 до 1600 ватт-часов на килограмм, да ещё и с ценой немногим большей, чем у свинцово-кислотных батарей, то есть втрое ниже, чем у аккумуляторов литиевых.
Если Фризену удастся сдержать своё обещание и достичь на практике верхней планки, это будет означать, к примеру, что пятиместный электромобиль сможет проехать 1000 километров на одном заряде аккумулятора, весящем всего 100 кг.
http://www.membrana.ru/particle/14351
Если данный вид аккумуляторов столь перспективен, почему их все еще нет в продаже в отличие от литий-ионных? В некоторых источниках говорится, что ионная жидкость в качестве электролита может привести к замедлению заряда/разряда по сравнению с водным. И как следствие падению мощности. Значит вопрос насчет лучшего электролита для данного типа аккумуляторов все еще остается открытым? Какие еще виды электролита возможны, органические, кислотные, щелочные?
-
Оксид рутения — псевдоконденсатор, и помимо возникновения двойного электрического слоя, в котором и запасается энергия конденсатора, в нем протекают обратимые электрохимические процессы, связанные проникновением различных ионов в активный материал электродов. То есть он сочетает в себе свойства аккумулятора и конденсатора.
Поверхностная емкость у полученного устройства составила около 3,5 фарада на квадратный сантиметр. Для сравнения, более традиционные материалы конденсаторов, такие как активированный уголь, графен и углеродные нанотрубки обладают емкостями порядка 0,5-2,1 микрофарада на квадратный сантиметр. Такое большое значение емкости соответствует высоким значениям запасенной поверхностной энергии — порядка 126 микроватт-часов на квадратный сантиметр, всего в 10 раз меньше, чем у литий ионных аккумуляторов.
-
Своего рода гибрид аккумулятора и конденсатора уже существует - псевдоконденсатор.
3) Псевдоконденсаторы — ионисторы, использующие обратимые электрохимические процессы на поверхности электродов. Имеют высокую удельную ёмкость. Электрохимическая схема: (-) Ni(H) / 30 % водный раствор КОН / NiOOH (+); (-) С(Н) / 38 % водный раствор Н2SO4 / PbSO4(РbO2) (+)[3].https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80
-
Каков запах выхлопа этанольного горючего или хорошего биодизеля? Он реально чище чем бензин/дизель?
-
Создана технология искусственного фотосинтеза, более эффективная, нежели естественный процессЕсли вы помните из школьного курса, фотоснтез является процессом, при помощи которого растения черпают энергию и наращивают биомассу за счет поглощения лучей солнечного света. Ученые из многих стран работают над проблемой создания технологий искусственного фотоснитеза, однако все, что было создано до последнего времени, имело эффективность ниже эффективности естественного процесса. Но недавно, Даниэль Носера (Daniel Nocera) и Памела Сильвер (Pamela Silver), ученые из Гарвардского университета, создали так называемый "бионический лист", устройство искусственного фотосинтеза, которое при помощи энергии света расщепляет молекулы воды, а микроорганизмы, питающиеся полученным водородом, перерабатывают его сразу в жидкое топливо. И суммарная эффективность этой цепочки преобразований значительно превышает эффективность процесса естественного фотосинтеза.
"Нам удалось создать систему самого настоящего искусственного фотосинтеза" - рассказывает Даниэль Носера, - "Прежде ученые называли этим термином процесс расщепления воды на кислород и водород. Наш процесс идет дальше - вплоть до этапа синтеза горючих органических соединений, он более близок к естественному процессу, но намного его превосходит с точки зрения эффективности преобразования".
Новая система способна преобразовывать солнечную энергию в химическую энергию, заключенную в органических соединениях, с 10-процентной эффективностью. Следует отметить, что самые быстрорастущие растения преобразуют энергию в биомассу с эффективностью порядка 1-2 процентов. Кроме этого у ученых еще имеется достаточно пространства для маневров в строну увеличения эффективности разработанной ими системы, хотя и при нынешнем уровне ее эффективности система может использоваться в практических целях, обеспечивая положительный баланс с экономической точки зрения.
-
Существует ли напряжение разложения для электридов?
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%8B
И если да, то какие там процессы будут происходить?
Плазма имеет ионную проводимость, но является ли она электролитом? Правда она имеет еще и электронную проводимость... Но если плазма состоит только из положительных ионов?
-
Чтобы мы не рассчитывали, но реальных источников энергии у нас только 3:
1) Энергия гравитации (ГЭС, ветер и т.д.)
2) Энергия образования планеты из звездной материи (ядерное горючее, энергия ядра планеты и т.д.)
3) Энергия Солнца (солнечные батареи, нефть, поскольку из растительной и животной биомассы, электромагнитное поле планеты - здесь + гравитация)
Как бы мы не вытрепывались, все, что мы можем получить, сводится к этим трем видам энергии. Вопрос только в эффективном усваивании.
Причем, 2) не восстанавливается - это куда более реальная проблема, чем временное отсутствие нефти. 1) будет замедлять движение планеты при большом потреблении согласно третьему закону Ньютона со всеми вытекающими. 3) На первый взгляд, безобидно.
Почему ветер это энергия гравитации? По-моему, главной причиной движения воздушных масс является температурная разница между разными зонами земной поверхности. Может вы перепутали приливную энергию с воздушной? Кстати, если все энергетические потребности землян удовлетворялись бы за счет приливной энергии, то вызванное этим торможение Земли было бы на 10 порядков меньше того, что вызывается Луной.
Если считать дейтерий ядерным горючим, то его хватит на долго даже не смотря на то, что он не восстанавливается. Геотермальную энергию можно тоже считать не менее вечной, чем солнечную...
-
И.А. Леенсон. вопреки Ому. ХиЖ 2001 №1 с. 60.
Может ли в принципе существовать ионный проводник который не является в тоже время электролитом? В случае суперионных проводников это могут быть, к примеру, кристаллы. Почему они являются электролитом?
-
Могу объяснить по-простому. Все конденсаторы используют диэлектрик между обкладками, который пробивается при определенном напряжении. Но если использовать электролит в качестве диэлектрика (ионисторы), то при определенном напряжении (потенциалах ионизации) ионы, на которые диссоциирует электролит, начинают окисляться/восстанавливаться на обкладках конденсатора, и возникает ионная проводимость (без пробоя) - конденсатор перестает быть конденсатором, из-за того, что диэлектрик между его обкладками становится проводником (а отнюдь не из-за того, что он разлагается - это уже следствие). Т.е. обкладки замыкаются.
Могу объяснить по-простому. Все конденсаторы используют диэлектрик между обкладками, который пробивается при определенном напряжении. Но если использовать электролит в качестве диэлектрика (ионисторы), то при определенном напряжении (потенциалах ионизации) ионы, на которые диссоциирует электролит, начинают окисляться/восстанавливаться на обкладках конденсатора, и возникает ионная проводимость (без пробоя) - конденсатор перестает быть конденсатором, из-за того, что диэлектрик между его обкладками становится проводником (а отнюдь не из-за того, что он разлагается - это уже следствие). Т.е. обкладки замыкаются.
Если использовать обычный диэлектрик, то мы имеем в качестве ограничения емкости и напряжения толщину диэлектрика, его диэлектрическую проницаемость и стойкость диэлектрика к пробою, в случае ионистора - двойной поляризованный ионный слой толщиной в несколько молекул и напряжение, при котором этот слой разрушится из-за возникновения электрохимической реакции, а не напряжение механического пробоя этого слоя. Диэлектрическая проницаемость в последнем случае непринципиальна - она почти одинакова для любых ионных слоев. Если интересно менее грубое и более подробное описание, то последуйте совету yatcheh, и почитайте электростатику для понимания работы обычных конденсаторов и электрохимию для понимания работы ионисторов.
P.s. Существуют одинарные ионисторы и на напряжение в 17в, но это достигается за счет перенапряжения на электродах, причем весьма хитро. А в целом yatcheh прав - если не извращаться, то самый доступный электролит - это ионное соединение с самой сильной связью, в реальных условиях - это либо CsF, либо [N(CH3)4][sbF6].
Все это мне в целом известно. В интернет нелегко найти информацию посвященную анализу процессов электролиза на глубинном атомарном уровне. К примеру, почему происходит окисление/восстановление ионов электролита.
И каким образом электролит относится к твердотельным (керамическим, пластмассовым) ионным проводникам? Последние, что тоже можно считать раствором чего-то в чем-то?
-
А смысл?
Большая энергоемкость. Энтальпия образования Mn3O4 = −1387 kJ·mol.
-
Можно ли создать воздушно-марганцевый ак-ор?
-
Насколько легко возможно восстановление марганца из оксида марганца Mn3O4 путем электролиза? Согласно википедии он должен растворятся в соляной кислоте.
Аккумуляторы с бромным катодом
в Электрохимия
Опубликовано
И можно сделать какие-то прогнозы по поводу количества циклов зарядки и общего КПД элемента на основе ионных жидкостей?