Пyмяyx**
09.08.2018, 01:22
Дом на батарейках: молекулы, которые будут служить вам долго
Фото DR
14shares facebook (http://www.facebook.com/sharer/sharer.php?u=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) vkontakte (http://vk.com/share.php?title=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D 0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0% B0%D1%85%3A+%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D 0%BB%D1%8B%2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B %D0%B5+%D0%B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB %D1%83%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+ %D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%BE&url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) twitter (https://twitter.com/intent/tweet?text=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D0%B1% D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B0%D1 %85%3A+%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB% D1%8B%2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B 5+%D0%B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB%D1%8 3%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+%D0%B 4%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%BE&url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) telegram (https://telegram.me/share/url?url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo&text=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D0%B1%D0%B0% D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B0%D1%85%3A +%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B% 2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B5+%D0% B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB%D1%83%D0%B 6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+%D0%B4%D0%B E%D0%BB%D0%B3%D0%BE)
http://cdn.forbes.ru/themes/forbes/img/default-author.png (http://www.forbes.ru/profile/365515-aleksey-aleksenko)
Алексей Алексенко (http://www.forbes.ru/profile/365515-aleksey-aleksenko) Forbes Contributor
Сделан важный шаг в усовершенствовании проточных аккумуляторов: специально сконструированная органическая молекула способна выдержать десятки тысяч зарядных циклов
Проточные аккумуляторы — предмет, не слишком интересный широкому кругу читателей, но о них отлично знают те, кто увлечен экологическим образом жизни и использует в своем жилище альтернативные источники энергии — например, солнечный свет или ветер. Дело в том, что энергия сил природы, как правило, не бывает доступна 24 часа в сутки и ее приходится запасать впрок. Обычные аккумуляторные батареи для этой задачи не слишком пригодны, поскольку их емкость жестко связана с размером.
Тут-то и приходят на помощь проточные аккумуляторы. Как и в обычном аккумуляторе, в проточном есть электроды, на которых химическая энергия превращается в электричество, и электролит, транспортирующий заряды между электродами. Однако в отличие от привычных нам батарей электролит и электроды не находятся в постоянном контакте друг с другом. Химические агенты хранятся в баках и лишь протекают между электродами, генерируя электричество. При зарядке процесс идет в обратном направлении. Емкость такого аккумулятора определяется исключительно емкостью бака: именно там хранится химическая энергия, которой суждено при необходимости превратиться в электричество.
http://banners.adfox.ru/180619/adfox/752498/2565286.jpg (http://ads.adfox.ru/162070/goLink?hash=882882c723b5f9b0&sj=BNiDAxWhQv3xJNHOVovI33T3DZ_RkY4zTGpcUyVhueQE0DW EjDtpcsXx7rYflL-qdobcsJgX-beFgwT7qwbAACSLErjnBikD1W2_ImInDQ%3D%3D&ad-session-id=3448601533759590093&p2=fjav&ybv=0.934&ylv=0.934&ytt=3605&pr=fbijrvj&p1=busuc&p5=fpyuw&rand=dhssghx&rqs=zzk-Hg4AAABpUGtbZ1AYC_h-3q02b8Gj)
В первоначальном варианте дизайна проточных аккумуляторов в качестве добавки к электролиту использовался ванадий — металл редкий и дорогой. Химики предложили заменить традиционной электролит органикой: хинон способен легко переходить в гидрохинон и при этих переходах запасать или отдавать электрическую энергию. Однако такая система имела серьезный недостаток: электролит выдерживал очень мало зарядных циклов, поскольку быстро изнашивался. Несмотря на сравнительную дешевизну хинона, нестойкость электролита препятствовала коммерческому использованию этой технологии.
Эту проблему и взялся разрешить Майкл Азиз и его коллеги из Гарварда. Недавно химики сообщили о том, что решение найдено (https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30291-5). Оно пришло в виде особой «дизайнерской» молекулы хинона. Наряду с длинным химическим названием молекула получила кличку «Мафусаил», и она ее заслужила: скорость деградации нового электролита не превышает 3% в год. Прежние батареи теряли те же три процента уже через сутки работы. Такой скачок в долговечности делает хиноновые проточные батареи вполне привлекательными для промышленных производителей и пользователей.
Одна проблема, впрочем, остается нерешенной: в качестве второго электролита в современных проточных аккумуляторах используется бром и тетрабромат *— коррозийно-опасные вещества. Тем не менее гарвардские химики полны оптимизма и предполагают, что их подход поможет преодолеть и эту трудность: возможно, второй электролит тоже удастся заменить «дизайнерским» хиноном. Для альтернативной энергетики это будет важным технологическим прорывом.
Фото DR
14shares facebook (http://www.facebook.com/sharer/sharer.php?u=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) vkontakte (http://vk.com/share.php?title=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D 0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0% B0%D1%85%3A+%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D 0%BB%D1%8B%2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B %D0%B5+%D0%B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB %D1%83%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+ %D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%BE&url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) twitter (https://twitter.com/intent/tweet?text=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D0%B1% D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B0%D1 %85%3A+%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB% D1%8B%2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B 5+%D0%B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB%D1%8 3%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+%D0%B 4%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%BE&url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo) telegram (https://telegram.me/share/url?url=http://www.forbes.ru/tehnologii/365599-dom-na-batareykah-molekuly-kotorye-budut-sluzhit-vam-dolgo&text=%D0%94%D0%BE%D0%BC+%D0%BD%D0%B0+%D0%B1%D0%B0% D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B9%D0%BA%D0%B0%D1%85%3A +%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B% 2C+%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B5+%D0% B1%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%82+%D1%81%D0%BB%D1%83%D0%B 6%D0%B8%D1%82%D1%8C+%D0%B2%D0%B0%D0%BC+%D0%B4%D0%B E%D0%BB%D0%B3%D0%BE)
http://cdn.forbes.ru/themes/forbes/img/default-author.png (http://www.forbes.ru/profile/365515-aleksey-aleksenko)
Алексей Алексенко (http://www.forbes.ru/profile/365515-aleksey-aleksenko) Forbes Contributor
Сделан важный шаг в усовершенствовании проточных аккумуляторов: специально сконструированная органическая молекула способна выдержать десятки тысяч зарядных циклов
Проточные аккумуляторы — предмет, не слишком интересный широкому кругу читателей, но о них отлично знают те, кто увлечен экологическим образом жизни и использует в своем жилище альтернативные источники энергии — например, солнечный свет или ветер. Дело в том, что энергия сил природы, как правило, не бывает доступна 24 часа в сутки и ее приходится запасать впрок. Обычные аккумуляторные батареи для этой задачи не слишком пригодны, поскольку их емкость жестко связана с размером.
Тут-то и приходят на помощь проточные аккумуляторы. Как и в обычном аккумуляторе, в проточном есть электроды, на которых химическая энергия превращается в электричество, и электролит, транспортирующий заряды между электродами. Однако в отличие от привычных нам батарей электролит и электроды не находятся в постоянном контакте друг с другом. Химические агенты хранятся в баках и лишь протекают между электродами, генерируя электричество. При зарядке процесс идет в обратном направлении. Емкость такого аккумулятора определяется исключительно емкостью бака: именно там хранится химическая энергия, которой суждено при необходимости превратиться в электричество.
http://banners.adfox.ru/180619/adfox/752498/2565286.jpg (http://ads.adfox.ru/162070/goLink?hash=882882c723b5f9b0&sj=BNiDAxWhQv3xJNHOVovI33T3DZ_RkY4zTGpcUyVhueQE0DW EjDtpcsXx7rYflL-qdobcsJgX-beFgwT7qwbAACSLErjnBikD1W2_ImInDQ%3D%3D&ad-session-id=3448601533759590093&p2=fjav&ybv=0.934&ylv=0.934&ytt=3605&pr=fbijrvj&p1=busuc&p5=fpyuw&rand=dhssghx&rqs=zzk-Hg4AAABpUGtbZ1AYC_h-3q02b8Gj)
В первоначальном варианте дизайна проточных аккумуляторов в качестве добавки к электролиту использовался ванадий — металл редкий и дорогой. Химики предложили заменить традиционной электролит органикой: хинон способен легко переходить в гидрохинон и при этих переходах запасать или отдавать электрическую энергию. Однако такая система имела серьезный недостаток: электролит выдерживал очень мало зарядных циклов, поскольку быстро изнашивался. Несмотря на сравнительную дешевизну хинона, нестойкость электролита препятствовала коммерческому использованию этой технологии.
Эту проблему и взялся разрешить Майкл Азиз и его коллеги из Гарварда. Недавно химики сообщили о том, что решение найдено (https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30291-5). Оно пришло в виде особой «дизайнерской» молекулы хинона. Наряду с длинным химическим названием молекула получила кличку «Мафусаил», и она ее заслужила: скорость деградации нового электролита не превышает 3% в год. Прежние батареи теряли те же три процента уже через сутки работы. Такой скачок в долговечности делает хиноновые проточные батареи вполне привлекательными для промышленных производителей и пользователей.
Одна проблема, впрочем, остается нерешенной: в качестве второго электролита в современных проточных аккумуляторах используется бром и тетрабромат *— коррозийно-опасные вещества. Тем не менее гарвардские химики полны оптимизма и предполагают, что их подход поможет преодолеть и эту трудность: возможно, второй электролит тоже удастся заменить «дизайнерским» хиноном. Для альтернативной энергетики это будет важным технологическим прорывом.