Сегодня 02 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → экологичный

Учёные сделали литийметаллические аккумуляторы дружелюбнее к окружающей среде без ухудшения характеристик

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) придумали способ радикально сократить вредное воздействие на природу и человека фтора, который в избытке вносится в жидкие электролиты литийметаллических аккумуляторов. Фтор стабилизирует параметры аккумуляторов и делает их безопаснее, но сохранить здоровье он не поможет. Разработка заметно снизит использование фтора в электролитах и приблизит выход ёмких батарей на рынок.

 Источник изображений: ETH Zurich

Источник изображений: ETH Zurich

Фторированные соединения в электролите способствуют образованию защитного слоя вокруг металлического лития на отрицательном электроде аккумулятора (аноде). «Этот защитный слой можно сравнить с эмалью зуба, — пояснила Мария Лукацкая (Maria Lukatskaya), профессор электрохимических энергетических систем в ETH Zurich. — Это защищает металлический литий от продолжительной реакции с компонентами электролита». Без этого электролит быстро истощился бы в процессе циклов заряда и разряда, а элемент вышел бы из строя. Что хуже всего, отсутствие защитного слоя привело бы в процессе заряда к образованию металлических нитевидных наростов на аноде (дендритов), которые печально известны своей особенностью создавать короткие замыкания в аккумуляторах и приводить к пожарам.

«Вопрос заключался в том, как уменьшить количество добавляемого фтора без ущерба для стабильности защитного слоя», — объясняют учёные. Новый метод группы Лукацкой использует электростатическое притяжение для достижения желаемой цели. Учёные подобрали такие заряженные молекулы-носители, которые стали своего рода переносчиками молекул фтора, доставляя их прямо к аноду. Это привело к тому, что в жидком электролите теперь может быть по весу всего 0,1 % фтора, а это как минимум в 20 раз ниже, чем в предыдущих исследованиях.

 Подвижность заменила насыщенность

Подвижность заменила насыщенность

Преимуществом предложенного метода является то, что для его внедрения в производство не требуется никаких существенных изменений. Меняется только формула электролита. Учёные испытали своё решение на аккумуляторах формфактора «монетка» и готовятся создать прототип аккумулятора формфактора «мешочек», которые знакомы нам, например, по смартфонам. Сделать такие батареи безопаснее для эксплуатации и утилизации — это шаг в правильном направлении.

Представлен экологичный аккумулятор без лития и с анодом растительного происхождения

Шведский разработчик натрий-ионных батарей Altris предложил способ сделать безлитиевые батареи ещё более экологичными. В партнёрстве с Stora Enso разработана технология использования углерода, полученного из древесной целлюлозы, в качестве сырья для изготовления анодов. По утверждению разработчиков, созданный ими материал Lignode потенциально может стать самым экологичным сырьём для изготовления анодов в мире.

 Источник изображений: Stora Enso

Источник изображений: Stora Enso

Лигнин, побочный продукт производства древесной массы, давно исследуется на предмет возможного использования в качестве более экологичного электродного материала. Финская компания по производству возобновляемых материалов Stora Enso в 2022 году начала поставки своего запатентованного материала Lignode шведскому производителю аккумуляторов Northvolt для использования в анодах литийионных аккумуляторов. Stora Enso описывает Lignode как твёрдый углеродный материал, получаемый в процессе очистки лигнина.

Натрий-ионные батареи устраняют потребность в редких минералах, таких как литий, кобальт и никель, используя значительно более распространённый натрий. Заменяя графит, обычно используемый в конструкции анодов, на Lignode, полученный из натуральных побочных продуктов, Altris и Stora Enso могут ещё больше снизить зависимость от китайского импорта, источника более 90 процентов графита в ЕС. Кроме того, аноды Lignode, по утверждению Stora Enso, обеспечивают более высокую скорость зарядки и разрядки.

Stora Enso владеет и арендует более 2 миллионов гектаров лесных земель. Компания перерабатывает древесную массу на своём заводе в Котке, Финляндия, уже более 80 лет, а с 2015 года извлекает лигнин в промышленных масштабах. В 2021 году она начала пилотное производство Lignode и сейчас работает над расширением производства до коммерческих масштабов. Поскольку от 20 до 30 процентов получаемого из древесины сырья представляет лигнин, это делает его широко доступным и легко возобновляемым ресурсом за счёт методов устойчивого лесопользования.

«Материалы на биологической основе являются ключом к повышению устойчивости аккумуляторных элементов, — заявил старший вице-президент Stora Enso Юусо Конттинен (Juuso Konttinen). — Поскольку Lignode потенциально может стать самым экологичным анодным материалом в мире, это партнёрство с Altris идеально согласуется с нашим общим обязательством поддерживать стремление к более устойчивой электрификации».

Новые аккумуляторные батареи Altris на сегодняшний день претендуют на звание самых экологичных в мире. Катоды новых батарей изготавливаются на основе «прусских белил» (PW), которые считаются одним из наиболее перспективных катодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов из-за больших каналов диффузии ионов, низкой деформации решётки, простоты изготовления, нетоксичности и низкой стоимости.

Altris пока не начала коммерческое производство новых аккумуляторов. В прошлом году компания продемонстрировала аккумулятор коммерческого размера с плотностью энергии 160 Вт·ч/кг, что соответствует литий-железо-фосфатным батареям (LFP), используемым в современных электромобилях. Компания планировала довести плотность энергии до 200 Вт·ч/кг. Ячейка была разработана в рамках исследовательского сотрудничества с Northvolt.

Intel запустила «Зелёный ПК» — систему оценки экологичности компьютеров

После февральской презентации компанией Intel и её партнёрами в Пекине концепции экологически чистого ПК (Green PC), пригодного для вторичной переработки на 90 %, крупные производители совместно выпустили набор стандартов классификации «зелёных» ПК. В стандарт включены пять основных критериев оценки, на каждый из которых влияют 15 показателей первого уровня и 27 показателей второго уровня. Эта система классификации сначала будет запущена в Китае, а позже, возможно, появится и в США.

В число пяти основных критериев для получения звания Green PC вошли «Разработка» (Design Definition), «Доставка» (Production Delivery), «Использование и обслуживание» (Use & Maintenance), «Вторичная переработка» (Recyclability) и неназванный бонусный критерий. Устройства, в сумме набравшие менее 60 баллов, не будут классифицированы как Green PC, 61–74 балла соответствуют Green PC Bronze, 75–89 баллов — Green PC Silver, а 90+ баллов — Green PC Gold.

Одновременно с представлением системы классификации, Intel анонсировала несколько будущих «зелёных» ПК производства Asus, Dell, HP, Lenovo, H3C, Panlong и Tongfang:

  • Tongfang Chaoyue A7000 — универсальный ПК на базе мобильных процессоров Intel Core Ultra;
  • Panlong Tenglong — компактный настольный компьютер с будущим процессором Core i5 15-го поколения;
  • H3C Desk X500s G2 — компактный ПК с процессором Intel Core i9 14-го поколения;
  • Asus D700MER — стандартный настольный компьютер с процессором Intel Core i5-14400;
  • Dell OptiPlex 7020 — стандартный настольный компьютер с процессором Intel Core i5-14500;
  • HP Pro SFF 280 G9 — компактный ПК с процессором Intel Core i5-12400;
  • Lenovo ThinkCentre M70a Gen5 — моноблок с процессором Intel Core i7-13700.

В целом новая система оценок выглядит многообещающе, хотя пока неясно, насколько успешной окажется эта линейка «зелёных ПК». Также неясно, когда подобная система оценок станет стандартом в США и ЕС.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Threads появились собственные личные сообщения — без перехода в Instagram 5 ч.
Одной из двух замороженных игр People Can Fly была Outriders 2 — подробности отменённого сиквела 7 ч.
Telegram добавил списки задач и посты от подписчиков — на последних можно зарабатывать 7 ч.
Bloomberg раскрыл список «очень состоятельных» претендентов на покупку TikTok в США 7 ч.
Rockstar вспомнила о Red Dead Online — для мультиплеерного боевика вышло первое за долгое время крупное обновление 8 ч.
Психологический хоррор Dead Take сотрёт границу между кино и играми — в главных ролях оказались звёзды Baldur’s Gate 3 и Clair Obscur: Expedition 33 10 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой GeForce RTX 5050 11 ч.
System Shock 2: 25th Anniversary Remaster получила новую дату выхода на PlayStation, Xbox и Nintendo Switch 11 ч.
Разработчик конфиденциальных сервисов Proton решил засудить Apple за недобросовестную конкуренцию 12 ч.
Новый план Huawei по «захвату мира»: компания открыла исходный код своих ИИ-моделей 13 ч.
Федеральный суд в США отказался снять обвинения с Huawei в нарушении санкций 14 мин.
Задняя панель Nothing Phone 3 стала больше похожа на экран смартфона 50 мин.
Новая статья: Обзор смартфона HONOR 400 Pro: настоящая уличная магия 4 ч.
Apple оштрафовали на $110 млн за незаконное использование технологии связи 20-летней давности 5 ч.
Новая статья: Обзор системного блока Bloody BD-PC CZ79C3: главное — настрой! 6 ч.
Apple обвинила экс-инженера Vision Pro в краже тысяч секретных файлов перед переходом к конкуренту 6 ч.
Отечественный квантовый процессор с наибольшим числом кубитов прошёл испытания и готов к масштабированию 8 ч.
Nothing представила накладные наушники Headphone (1) — аналоговое управление, звук KEF и автономность до 80 часов за €299 9 ч.
Nothing представила флагманский Phone (3) с матричным экраном и четвёркой 50-Мп камер за $800 9 ч.
Marshall представила портативную колонку Middleton II с автономностью до 30 часов и LE Audio — она работает даже под водой 10 ч.