Изготовлен 3D-печатный магниевый аккумулятор повышенной емкости. Магниевый аккумулятор


Изготовлен 3D-печатный магниевый аккумулятор повышенной емкости

Экология потребления.Наука и техника:Исследовательская группа из Национального университета Чэнгун напечатала магниевый аккумулятор. Согласно тайваньским разработчикам, новинка в три раза эффективнее литиевых и никелевых аналогов благодаря более высокой емкости и скорости зарядки.

Исследовательская группа из Национального университета Чэнгун напечатала магниевый аккумулятор. Согласно тайваньским разработчикам, новинка в три раза эффективнее литиевых и никелевых аналогов благодаря более высокой емкости и скорости зарядки. Кроме того, аддитивное производство таких источников питания требует гораздо меньше времени, чем традиционные методы.

Руководят работами профессоры кафедры материаловедения Хун Фэй И и Люй Чуань Шэн. Мотивацией для проекта послужили громоздкие, дорогие, сложные в производстве и просто морально устаревшие батареи для электромобилей. Существующие порошковые аккумуляторы производятся как минимум в четыре этапа, включая производство порошков, получение пасты смешиванием с байндером, прессование и термообработку. В среднем процесс занимает около двадцати четырех часов. Лазерная порошковая 3D-печать позволяет упрощать производственный цикл всего до двух этапов и сокращать время изготовления до трех минут, совмещая несколько этапов в одном. 

 

Емкость 3D-печатных аккумуляторов легко наращивается с помощью дополнительных слоев-пластин, а дополнительного повышения максимального заряда исследователям удалось добиться за счет изготовления анода из магниевого порошка. Разработчики считают, что их эксперимент опровергает общепринятый взгляд на аддитивные технологии, как исключительно методы прототипирования и кастомизации.

Короткие производственные сроки, продемонстрированные в опытах команды, позволяют рассматривать 3D-печать уже в качестве метода серийного производства, хоть и в одном конкретном случае. опубликовано econet.ru 

 

econet.ru

В Беркли создали самый быстрый электролит для магниевой батареи

Магниевая батарея может обеспечить большую плотность энергии, чем литиевая, но отсутствие пригодных вариантов жидкого электролита (большинство из которых приводят к коррозии элементов батареи) ставят перед ее серийным выпуском непреодолимую преграду. Ученые решили обойти это затруднение, обратившись сразу к твердому электролиту, который может обеспечить аккумулятору намного большую надежность.

Материал, который они выбрали в результате длительного отбора — селенид магния-скандия — обладает подвижностью магния, сопоставимой с твердотельными электролитами в литиевых батареях. Его свойства были подтверждены в ходе экспериментов, проведенных коллегами из Аргоннской национальной лаборатории, которые доказали, что ионы магния могут двигаться сквозь материал с той же скоростью, которую предсказывали теоретические исследования.

Теперь, когда у ученых есть электролит, им предстоит долгий путь к изготовлению работоспособного магниевого аккумулятора, но первый важный шаг уже сделан. «Считается, что магний в большинстве твердых тел движется медленно, так что никто не думал, что это будет возможно», — говорит Гербранд Сидер из Лаборатории Беркли.

Вдобавок исследователи открыли два связанных фундаментальных феномена, которые могут значительно повлиять на развитие твердых электролитов из магния, а именно, на их роль в антиструктурных дефектах и на связь электронной и магниевой проводимости, сообщает EurekAlert.

Если ученым удастся создать твердотельную батарею, она станет огромным прорывом в энергетике, поскольку будет полностью безопасной, в отличие от жидких электролитов, подверженных возгоранию, особенно в литиевых аккумуляторах.

Первый в мире электромобиль на твердотельной батарее обещает выпустить компания Toyota в 2022 году. Он позволит машине заряжаться за несколько минут и обеспечит ей большую дальность пробега.

hightech.fm

Серебряно-магниевый элемент (СМЭ) - Справочник химика 21

    Основным достоинством серебряно-магниевых элементов является их сравнительно высокая удельная энергия, мало зависящая от режима разряда, что иллюстрируется следующими данными  [c.302]

    Электрохимическая система серебряно-магниевых элементов  [c.303]

    Серебряно-магниевые элементы подобно медно-магниевым должны храниться в герметичной упаковке. [c.303]

    Особенно высокую мощность имеют магниевые элементы с анодом из меди или серебра и хлоридным деполяризатором  [c.214]

    Элементы магний — хлористое серебро. Хотя хлористое серебро в качестве катодного материала было предложено примерно в середине прошлого века, однако в целом серебряно-магниевая система получила практическое применение в 1943 г., когда в США начался массовый выпуск резервных элементов на ее основе. [c.301]

    Резервные элементы целесообразно применять в переносных объектах вместо аккумуляторов в тех случаях, когда нет возможности зарядить их. Свинцово-магниевые элементы по разрядному напряжению могут заменить никель-кадмиевые аккумуляторы, а медно-магниевые элементы — серебряно-цинковые аккумуляторы. [c.379]

    Для удобства изложения в эту главу не включены резервные магниевые элементы, (гл. 5) и серебряно-цинковые элементы, описанные в гл. 8. Основные требования к резервным системам были указаны выше, при описании магниевых резервных элементов. [c.118]

    Цинк в паре с медью образует гальванический элемент, э. д. с. которого в стандартных условиях немногим больше вольта, если же медь заменить серебром, то э. д.с. составит около полутора вольт. Электродвижущая сила элемента, составленного из магниевого и серебряного электродов, в этих условиях должна давать э. д. с. порядка 3 в. [c.84]

    В текущем семилетии большое развитие получает производство химических источников тока. Так, например, выпуск щелочных аккумуляторов возрастает в 2—2,5 раза, а кислотных — в 1,8 раза. Во много раз увеличивается производство серебряно-цинковых аккумуляторов и кадмий-никелевых аккумуляторов в герметичном исполнении. Большое развитие получает элементная промышленность. Производство элементов типа КБС Кристалл и др. возрастает более чем в два раза, элементов Сатурн — в 4 раза, магниевых батарей — в 11 раз. [c.3]

    В элементах пластинчатой конструкции, применяемых в виде батарей напряжения и работающих малыми токами, положительные электроды состоят из серебряных сеток, покрытых слоем хлористого серебра отрицательные электроды представляют собой магниевые пластинки или магниевую же ленту. В качестве сепаратора применяется бумага, вата или какой-либо другой пористый материал. [c.37]

    Вопреки распространенному мнению гомогенная реакция между фтором и водородом протекает медленно, так как требует сравнительно высокой энергии активации (30—40 ккал) и начинается лишь при 150—250°. Взаимодействие этих элементов представляет собой радикальноцепной процесс, в котором цени зарождаются на стенках сосуда и, следовательно, скорость реакции зависит от материала сосуда. Фтор энергично соединяется с водородом на поверхности кварца в этом случае смесь взрывается даже при температуре жидкого воздуха. На поверхности серебра или платины фтор и водород соединяются медленно. Б магниевых сосудах, покрытых слоем фтористого магния, реакция не наблюдается даже при комнатной температуре. [c.24]

    Спиральная конструкция элементов предназначена для коротких режимов разряда продолжительностью не более 30 мин. Положительный электрод изготовляется так же, как и в элементах плоской конструкции с той лишь разницей, что хлористое серебро в этом случае наносится на обе стороны фольги. Ленты серебряной и магниевой фольги вместе с находящимся между ними сепараторным материалом сворачивают в рулон и помещают в корпус. [c.302]

    Ниже излагаются методы с применением алюминона, стильбазо и эриохромцианина, позволяющие определять алюминий Б магниевых сплавах, содержащих иттрий, редкоземельные элементы, марганец, цинк, кадмий и серебро. Цирконий должен быть предварительно отделен фениларсоновой кислотой. [c.186]

    Элемент состоит из магниевой и серебряной фольги, последняя покрыта слоем хлористого серебра. Катод от анода отделен пористой гигроскопической бумагой. Элемент обычно не имеет дна. Непосредственно перед употреблением элемент погружают в воду, которая пропитывает бумагу и удерживается в ее порах. Элемент имеет постоянное напряжение при разряде (1,3—1,5 В). Удельная энергия элемента составляет 80—120 кВт-ч/м и 40—60 Вт-ч/кг и снижается как при коротких, так и при длительных временах разряда. Имеются сообщения [c.67]

    Плоская конструкция элементов предназначена, как правило, для цепей, требующих высокого напряжения, но небольших токов. Положительный электрод элемента изготовляется из серебряной фольги толщиной 25. .. 75 мкм, на одну из сторон которой путем анодной обработки в хлористом растворе наносится тонкий слой хлористого серебра толщиной не более 1/3 толщины фольги. Отрицательный электрод изготовляется из тонкой магниевой фольги. Между электродами разной полярности помещается гигроскопическая бумага для удержания электролита. Соединение элементов в батарею осуществляется непосредственным контактом магниевого электрода одного элемента с непокрытой хлористым серебром стороной серебряной фольги. Токо-212 [c.212]

    Приводимый ниже ход анализа в частности, предназначен для анализа сплавов на магниевой основе, но он также годен и для сплавов на основе алюминия и цинка. Меркаптоуксусную кислоту используют как реагент, предпочитая ее о-фенантролину, который не совсем пригоден в присутствии цинка. Марганец, индий, таллий, кадмий, медь и олово (IV) не оказывают вредного влияния (на некоторые из них расходуется реагент и требуется его достаточный избыток). Хром мешает по той причине, что придает зеленую окраску раствору. Следующие металлы дают окрашенные соединения или осадки с реагентом свинец (в больших количествах), серебро, висмут, никель (1/44 интенсивности окраски, придаваемой железом), кобальт (ср. со стр. 484). Можно использовать цитраты для предотвращения осаждения различных элементов в щелочном растворе. В том случае, когда взято 4 г анализируемого образца, воспроизводимость составляет + 0,0002 %. Для очень низких концентраций железа используется кювета необычной длины — 20 см, при этом для измерения требуется 500 мл раствора. [c.487]

    Серебряно-магниевый элемент (СМЭ). В спиральной конструкции оба электрода — фольговые и имеют толщину порядка 0,1 мм, причем серебряная фольга с обеих сторон покрыта электролитическим способом хлорид1Эм серебра. Толщина покрытия обычно не превышает 25 мкм. Фольговые электроды свернуты в виде рулона с прокладкой из пористой бумаги. СМЭ спиральной конструкции предназначены для разряда короткими режимами (до 30 мин). [c.415]

    Серебряно-магниевые элементы так же, как медно-магниевые, должны храниться в герметичной упаковке. Недостатком элементов системы Mg—Ag l является их высокая стоимость главным образом из-за присутствия серебра. [c.213]

    Медно-магниевые элементы (МеМЭ). Вслед за рассмотренным выше элементом был разработан его аналог, в котором катодным активным материалом служит хлорид меди(1). Конструктивно эта система оформлена в виде галётиых элементов, хорошо работающих при низких температурах и высоких плотностях тока. Для активизации достаточно на короткий срок окунуть их в воду (морскую или пресную). Преимущество данной системы состоит в применении меди (взамен серебра), недостаток системы — меньше удельная энергия, что вызвано сниженным на 0,1 В значением э. д. с. [c.416]

    В серебряно-магниевом гальваническом элементе используется реакция восстановления ионов Ag из Ag l магнием  [c.183]

    Среди новых типов элементов хорошо зарекомендовали себя серебряно-цинковый 2п К0Н1 AgO и медно-магниевый Mg Mg l2 СиС1. В первом из них ток образуется за счет суммарной реакции [c.220]

    Вт-ч/дм . Электродами служат магниевая и серебряная фольга, электролитически покрытая слоем Ag I. Электроды разделяют прокладкой из сухой гигроскопичной бумаги. Батареи с более высоким напряжением, но рассчитанные на отбор малых токов чаще изготавливают галетного типа. Если требуется-получение больших токов, то электроды делают в виде длинных полос и скручивают их спиралью. Элементы Ag l—Mg отличаются постоянством напряжения при разных нагрузках и отдачей полной емкости в широком интервале температур (от —55° до +90°С). Хранить элементы из хлорида серебра и магния надо в герметичной упаковке. [c.349]

    Хилшческие реакции обычно сопровождаются выделением или поглощением энергии. Эти энергетические эффекты выявляются в различных форлшх в соответствии с разными видами энергии. В одних случаях реакции сопровождаются вь. делением или поглощением тепла. Например, сгорание топлива происходит с выделением теила, а разложение карбоната кальция при нагревании — с поглощением тепла. В других случаях происходит выделение или поглощение электрической энергии. Так, при работе гальванического элемента или аккумулятора электрическая энергия получается большей частью за счет протекания соответствующей хилп1ческой реакции, а электролизом (т. е. при затрате электроэнергии) люжно осуществить разложение воды на водород и кислород. В третьих случаях реакции сопровождаются выделением света, как, например, при сгорании магния (магниевая вспышка), или поглощением света, как при разложении бролпгда серебра светом [c.28]

    При расчете экстракционного процесса этого типа необходимо учитывать взаимную растворимость экстрагента и урана. При 1135°С уран растворяет 0,03% серебра, а серебро растворяет около 4% урана. При использовании в качестве экстрагента магния основная трудность состоит в высоком давлении паров магния (точка кипения 1126° С) при температуре плавления урана. Однако летучесть магния может быть выгодно использована. Был предложен [19] эффективный способ экстракции плутония и продуктов деления магнием из расплавленного урана в экстракторах типа Сокслета путем повторяющейся отгонки и конденсации магния. Экстракция производится в тигле, содержащем расплавленный уран. Загрязненный магний сливается из этого тигля в другой сосуд, из которого он отгоняется и вновь конденсируется Б тигле, содержащем уран, для повторной экстракции. Тигель может изготовляться из графита, тантала или окиси магния. Последующее выделение плутония из магниевого экстракта также может производиться возгонкой магния. При другом способе серебро и тепловыделяющие элементы плавятся в вакуумной плавильной печи. При этом более летучие продукты деления, церий, стронций и барий, удаляются возгонкой. Серебряный экстракт, содержащий плутоний и экстрагированные нелетучие продукты деления, отделяют от урана и контактируют с расплавом Ag l — N301, чтобы очистить серебро для повторного употребления. Ag l окисляет плутоний и редкие земли до хлоридов, переходящих в солевую фазу, из которой затем извлекается плутоний. [c.354]

    Деформируемые магниевые сплавы только в двух случаях представляют собой двойные сплавы (сплав MAI и MgZr). Остальные промышленные магниевые сплавы относятся к более сложным сплавам и содержат два, три и более компонента. В качестве легирующих добавок в магниевых сплавах применяют алюминий, цинк и марганец, растворяющиеся в магнии (фиг. 146). Кроме указанных основных легирующих элементов, в магниевые сплавы вводятся и другие элементы такие, как церий, цирконий, серебро, ниодим, торий и др. С некоторыми из легирующих элементов магний образует устойчивые химические соединения. Так, алюминий с магнием образует химическое соединение Mg4Als. Соединение это обладает малым запасом пластичности и бывает устойчивым до температуры нагрева примерно 400°. Повышенное содержание алюминия в сплаве (более 8%) существенно затрудняет его горячую обработку давлением ввиду неблагоприятного фазового состава. Нагрев даже до относительно высоких температур не приводит сплав к гомогенному состоянию, и наличие устойчивого хрупкого соединения типа М 4А1з существенно понижает технологическую пластичность сплава при горячей деформации. [c.214]

    Активные вещества в гальванические элементы закладываются при их изготовлении. Промышленность в основном выпускает ГЭ с использованием цинковых анодов и катодов из окиси марганца, меди, ртути и серебра [23—25]. Наиболее распространенными являются окисномарганцово-цинковые ГЭ. В последние годы все большее применение находят окиснортутно-цинковые ГЭ. Теоретическая удельная энергия на единицу массы реагентов у таких ГЭ относительно невелика (табл. 7). Более высокие значения удельной энергии на единицу массы имеют системы с магниевыми и алюминиевыми анодами. Активируемые элементы с магниевыми анодами уже выпускаются в промышленном масштабе. Разрабатываются ГЭ с алюминиевыми анодами. Еще более высокие значения теоретической удельной энергии имеют системы с литиевыми анодами (табл. 7). Поэтому разрабатываются системы с литиевыми анодами в неводных электролитах. [c.42]

chem21.info

Магниевая батарея - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Магниевая батарея

Cтраница 1

Магниевые батареи выпускаются и хранятся в сухом виде, перед эксплуатацией заливаются электролитом или на неск.  [1]

Характеристики магниевой батареи улучшаются при рабочих температурах, превышающих 21 С, особенно при отборе большого тока.  [3]

В условиях прерывистого разряда отдаваемая емкость магниевой батареи зависит от различных факторов, например от длительности пребывания в выключенном состоянии, скорости разряда, частоты следования разрядных интервалов и окружающей температуры. Влияние каждого из этих факторов и их взаимосвязь делают затруднительным предсказание, какую емкость будет иметь батарея, пока не будет точно известен режим ее работы. В общем случае можно утверждать, что прерывистый разряд при больших отбираемых токах создает благоприятные условия для реализации оптимальных характеристик батареи.  [5]

При полном разряде за относительно короткий непрерывный промежуток времени у магниевой батареи, так же, как и у других первичных батарей, наблюдается уменьшение отдаваемой емкости.  [6]

Электролит - водные р-ры сульфатов, мор. Магниевые батареи выпускают и хранят в сухом виде, перед эксплуатацией заливают электролитом.  [7]

Высокая удельная энергия этих элементов как по массе, так и по объему объясняется более высоким напряжением на электродах магниевого элемента, а также малой плотностью металлического магния. Эти преимущества становятся наиболее очевидными при изготовлении многоэлементных батарей, когда более высокое напряжение на каждом элементе позволяет набирать в батарею меньшее количество элементов, чем в случае использования первичных источников других электрохимических систем. Таким образом, магниевые батареи легче, меньше по размерам и имеют большую надежность, что является естественным следствием использования меньшего числа элементов.  [8]

Поэтому большое значение имели исследовательские работы но изучению других электрохимических систем, которые могли бы быть положены в основу химических источников тока. Среди таких новых типов, получивших ужо практическое значение, необходимо, в первую очередь, упомянуть серебряно-цинковые аккумуляторы. Эти аккумуляторы имеют в 5 - 6 раз большую емкость, чем свинцовые аккумуляторы одинакового веса и, кроме того, допускают разряды значительно более высокой силы тока. Далее, необходимо упомянуть окисно-ртутные элементы, позволяющие сосредоточить в очень малых объемах сравнительно большие запасы емкости, водоналивные магниевые батареи ( с применением хлористой меди в качестве положительного электрода), обладающие хорошими характеристиками при низкой температуре окружающего воздуха, и другие. Уже давно известные так называемые элементы воздушной деполяризации также являются перспективными в техническом и экономическом отношении.  [9]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Батарейка магниевая - Сергей Червач

Подобные источники тока незаменимы в различных автономках – они конструктивно очень просты, в них нечему ломаться, они бесшумны, а «топливо» — легкое и безопасное. Фактически нужны только анодные пластины и соль – воду можно взять хоть из лужи. А в случае использования морской воды не требуется даже соль – хватит той, что уже растворена в воде. Источник тока работает, пока аноды полностью не растворятся. После чего нужно просто установить новые аноды, вылить отработанный электролит и залить соленую воду снова. Причем, выливать электролит можно прямо в реку или озеро – при использовании алюминиевых или магниевых анодов он экологически безвреден! Нечто подобное люди даже… употребляют внутрь – аналогичный состав у альмагеля, известного желудочного лекарства!

Комплект для батареи.

 

 Стержень из магния минусовый Длина 45мм Диаметр 20мм. Медная гильза Длина 60мм.Диаметр 25мм. Элемент в разобранном виде. Крепление минусового вывода Ткань в качестве сепаратора Сборка элемента Элемент в сборе. Электролит обычная, солёная вода. Напряжение одного элемента 1,25 Вольта. Моча в качестве электролита

Взято здесь: http://nepropadu.ru/blog/Masterskaia/8340.html#cut

image_pdfimage_print

s.chervach.com