Vlad123

Бор можно рентабельно добывать из морской воды. Его запасы в мировых океанах - триллионы тонн. Думаю, что на данном этапе развития технологий главным соперником алюминия является магний. Его можно рентабельно добывать из морской воды, он не создает проблем с прочной оксидной пленкой и имеет более высокий эл.-хим. потенциал чем алюминий. Где-то читал утверждения, что КПД магний-воздушного элемента = 90%. Могу предположить, что он расходуется гораздо полнее чем алюминий. Алюминий же максимум процентов на 70-т. С алюминием пока вообще много проблем, образование разных там гидроксидов, расходуется водный электролит и т.п. Увеличение мощности можно достичь путем увеличения контакта поверхностной площади реагирующего вещества. Скажем, засыпать кремний/бор в виде мелкого порошка. Или заливать уже растворенным в электролите. Углерод - это тоже не металл, но вы же не будете отрицать, что углерод-воздушные элементы давно существуют? Кстати, его КПД, вроде, довольно высок.

Почему именно? Над кремний-воздушным элементом работают. Экспериментальный элемент использует ионную жидкость в качестве электролита и выдает напряжение 1-1.2 В. Ток - 0.3 миллиампера на квадратный см. кремния. Бор должен растворятся в сильных кислотах. Его ионы небольшие. Хотя я не утверждаю, что проводник ионов бора существует. Бор - это скорее полуметалл. В прочем, я не говорил, что его обязательно использовать в эл.-хим. элементе. Разговор был об энергоносителях. В крайнем случае его можно сжигать, а тепло преобразовывать в то же эл-во с высоким КПД. Так почему для батареи нужен металл?

Arkadiy, а где то, что вы хотели сказать? Не факт. Самая большая на объем у бора - 138 МДж/литр. У кремния практически такая же как и у алюминия (32 МДж/кг, 75МДж/литр), но зато выше электродный потенциал. Углерод - 32.7 МДж/кг, 72.9 МДж/литр Магний - 24.7 МДж/кг, 43.0 МДж/литр (в отличие от алюминия не образует оксидной пленки и высокий эл-ый. потенциал). Титан - ? Должна быть похожей на магний. Германий - ? Похож на кремний, но слишком редкий. Кальций - 15.9 МДж/кг, 24.6 МДж/литр у железа большая на объем - 5.2 МДж/кг, 40.6 МДж/литр В общем, кандидатов много. Если вы исключили бериллий по причине его редкости, то можете исключить также и литий. Его всемирные запасы слишком малы (рентабельно извлекаемые). Википедия Можно ли заменить натрий на алюминий, а никель на железо и тем самым повысить энергоемкость? Реакция может выглядеть так: Al + FeCl3 = AlCl3 + Fe AlCl3 + Fe = FeCl3 + Al

Наверное смартфон треснул...

Огромная поверхностная площадь обкладок, наверное. Пишут, что амер. ученым удалось разместить 10 млрд. наноконденсаторов на одном квадратном см. придав ему в 250 раз большую поверхностную площадь чем у обычного кон-ра. Прогнозируемая плотность энергии - 3 тыс. Вт*/кг. Конечно, попытки довести подобные устройства до макроскопических масштабов столкнутся с большими проблемами, так что нужно дешевое решение. Вот, если к примеру, взять наночастцы металла и просто смешать их с наночастцами сегнетоэлектрика и использовать в качестве электродов? Что будет если в натрий-солевом аккумуляторе заменить натрий на алюминий? Как вариант можно заменить никель на железо. Реакция разряда может быть такой: Al + FeCl3 = AlCl3 + Fe Заряд: AlCl3 + Fe = Al + FeCl3 https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80 ​

Может кто-то объяснить, что такое "концентрационный элемент без переноса ионов"? Как в нем перенос заряда происходит и почему? Можно ли создать аккумулятор основанный на растворении одной субстанции в другой, а затем ее восстановлении из раствора? К примеру, когда серная кислота растворяется в воде (или наоборот) выделяется много энергии...

Если два авто врежутся на скорости 60 км каждый т.е. 120 км в целом, и маховики всмятку, то понятно, что вся энергия выделится за доли секунды. А ионистору, в принципе, угрожает диэлектрический пробой? Там же нет диэлектрика. Возможно, нужен конденсатор, который бы сочетал в себе лучшие стороны как диэлектрических кон-ов (высокое рабочее напряжение) так и ионисторов (огромная поверхностная площадь, лучшая безопасность). Нечто вроде "сегнетоэлектрического суперконденсатора".

Значит нужен накопитель энергии в чем то похожий на кон-ор, но принципиально новой конструкции, лишенный недостатков современных кон-ов/ионисторов. Как я сказал, физический принцип похожий, и в маховике и в кон-ре межатомарные связи испытываются на прочность. Значит не исключено, что все на что способен маховик сможет и кон-ор...

Мне интересно, если рабочий диск маховика предполагается изготавливать из немагнитного материала, такого как алмазное волокно, то как же предполагается осуществлять его магнитный подвес и раскрутку силами электромагнетизма? Для этого нужно сначала какой-то ферромагнитный алмаз создать... В любом случае и маховики и конденсаторы принадлежат к похожему классу механических накопителей энергии, в которых энергия запасается в виде деформаций электронных оболочек атомов. Но конденсаторы имеют то принципиальное преимущество, что хранят энергию в потенциальной, а не кинетической форме. А значит проще и безопаснее.

А каков КПД маховика? Наверняка он ниже чем у конденсаторов и аккумуляторов. Для всех несведущих предлагаю ознакомится с принципом действия адсорбентов. https://www.youtube.com/watch?v=8vQ1oGxdBHc Нельзя ли ссылку? Здесь приводятся другие цифры: Н-да, заманчивые, конечно, перспективы, но насчет разного там алмазного волокна, это пока мечты не получившие проверки. Все-таки, хотелось бы видеть маховик какой-то принципиально новой конструкции, исключающей опасность в результате любой мыслимой аварии. При плотности энергии в 15 МДж/кг, это означало бы, что для пробега в 100 км легковушке-гибриду нужен маховик весом максимум в 10 кг. Столь небольшой маховик можно окружить толстым слоем какого-нибудь супер-амортизирующего материала на случай разных аварий. Но это пока перспективы отдаленные...

Вы говорите о случайном разрыве ленты маховика, скажем от старости. Я же говорю об аварии, в которой автомобили, (а значит и их маховики) мгновенно всмятку. Чтобы не образовалось из ленты маховика, - большие осколки или мельчайшая пыль, оно придет во взаимодействие со стенками корпуса маховика и мгновенно превратится в тепло. Воздух мгновенно ворвется в треснувший в корпус маховика, т.е. произойдет вакуумный взрыв (вакуумная бомба). Этот воздух нагреется и возникнет взрывная и звуковая волна распространяющаяся на сотни метров.

Но мгновенное превращение кинетической энергии в тепловую по любому должно привести к мгновенному нагреву воздуха до огромных температур с созданием мощной взрывной волны. Так что масса тяжелых энергоемких осколков способна образоваться не только из материала самой ленты, но и любых окружающих предметов.

Для начала посмотрите к чему приводит взрыв даже не супермаховика, а обычного автомобильного маховика, энергия которого в сотни раз меньше. Корпус не спасает.

Как это? А осколки, взрывная волна? Мгновенное превращение мегаджоулей кинетической энергии в тепловую... Сколько мегаджоулей содержит противопехотная граната?

Ну, супермаховик, это накопитель для автотранспорта не слишком безопасный. В случае серьезной аварии превращается в бомбу или даже цепную реакцию взрыва бомб. Кроме того он, возможно, чувствителен к сотрясениям и езда на автомобиле может вывести его из равновесия. Меня это устройство впечатляет своей космической сложностью. Едва ли оно уместно на малолитражке. Конденсаторы и ак-ры имеют то принципиальное преимущество, что хранят энергию в потенциальной, а не кинетической форме.

А конденсаторы были созданы еще раньше аккумуляторов...

Я думал, что разница между +1 у брома и -0.5 у серы, это полтора вольта, а не полвольта...

Скопировал, конечно. Я где-то встречал, что это может зависеть от среды. Скажем, 1.7 В в водной, а 2.3 В в щелочной. Кремний, магний, бериллий, бор, кальций, титан, железо (в крайнем случае)... Есть неплохой задел по ак-м с серным катодом - натрий-серные, литий-серные, магний-серные (обещают 400 Вт*ч/кг), возможно алюминий-серные. Работают над ак-ми на основе полимеров и полианилина. Наиболее лакомый кусок - металл-воздушные, конечно. Возможно, со временем, физические накопители энергии превзойдут химические.

Интересно, какой же акк-ор обойдет всех конкурентов в конечном итоге?

Но для перезаряжаемого элемента наверное нужно, чтобы оксид растворялся на ионы и ни с чем не реагировал, иначе будут проблемы? Я читал, что ни один оксид не растворяется на ионы, интересно, как же они тогда экспериментируют с цинк, натрий и литий-воздушными ак-ми, что там за химия такая?

Она растворяется в криолите при 1000 С. Возможны ли катализаторы, чтобы значительно понизить эту температуру? В чем можно растворить оксид кальция на ионы?

А в чем растворяется водород на платине? Или азот связываемый растениями?

Вот, к примеру, есть фермент гидрогеназа, способная при комнатной температуре разбить прочную тройную связь азота. А фермента способного расщепить оксид алюминия (или другого металла) быть не может? Слишком прочная связь?

Я вот подумал, а могут ли со временем изобрести некие "суперкатализаторы", которые сделают возможным легкий разрыв очень прочных хим. связей (металл-кислородных, к примеру)? Или на данный момент считается, что такие "суперкатализаторы" невозможны даже в теории? Оксид кальция должен быть растворим в кислотах и глицерине.

Существуют ли катализаторы позволяющие облегчить восстановление металлов из их оксидов, сульфидов или галогенидов? Скажем из оксида алюминия, оксида кальция и т.п.? Или такое невозможно даже в теории?