Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Dzięki anodzie z MIT powstaną bardziej pojemne i wytrzymałe akumulatory do smartfonów
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nieprzewidywalność to jeden z problemów trapiących odnawialne źródła energii. Wiatraki i instalacje fotowoltaiczne czasami wytwarzają tak dużo energii, że są problemy z jej odbiorem, innym zaś razem, gdy energia by się przydała, one akurat nie pracują. Problem rozwiązałyby magazyny energii. Jak wynika z analiz magazyny takie musiałyby kosztować nie więcej niż 20 USD za kilowatogodzinę pojemności, by można było zasilać duże obszary wyłącznie energią słoneczną i wiatrową. Obecnie 100-megawatowy magazyn litowo-jonowy kosztuje 405 USD za kilowatogodzinę. Wkrótce ma się to zmienić.
Donald Sadoway to chemik materiałowy i emerytowany profesor MIT. Jest znanym ekspert w dziedzinie akumulatorów i ekstrakcji metali z rud, autorem wielu ważnych prac na tych polach. W 2010 roku stał się współzałożycielem firmy Ambri, która pracuje nad akumulatorem z ciekłego metalu. Firma informuje, że, w zależności od rodzaju instalacji, już obecnie jej akumulatory kosztują 180–250 USD za kilowatogodzinę pojemności. Do roku 2030 kwota ta ma spaść do 21 USD/kWh. Teraz przyszedł czas na zweryfikowanie tych zapewnień.
Ambri we współpracy z dostawcą energii Xcel Energy rozpocznie w 2024 roku budowę 300-kilowatowego systemu. Ma on zostać uruchomiony do końca przyszłego roku. Będzie to pierwsza instalacja Ambri na skalę przemysłową.
Profesor Sadoway wyjaśnia, że niższa cena akumulatorów z płynnym metalem wynika z wykorzystania prostszych materiałów, prostszej zasady działania oraz mniej skomplikowanego projektu. Ponadto takie akumulatory są znacznie bardziej trwałe od litowo-jonowych. Koncepcja akumulatora na ciekłych metalach czyni zeń świetne rozwiązanie dla zastosowań stacjonarnych. Akumulator jest niepalny i jest odporny na spadek wydajności. Mamy dane z tysięcy cykli ładowania/rozładowywania. Wynika z nich, że akumulatory te po 20 latach pracy powinny zachować 95% oryginalnej pojemności, stwierdza uczony.
Urządzenia firmy Ambri wykorzystują trzy ciekłe warstwy, oddzielone dzięki temu, że mają różną gęstość. Najgęstsza z nich to katoda z ciekłego antymonu. Znajduje się ona na samym dole. Na samej górze zaś jest anoda z mieszaniny wapnia. Warstwy te rozdzielone są elektrolitem z soli chlorku wapnia. Podczas rozładowywania anoda uwalnia jony wapnia, które przemieszczają się przez elektrolit do katody, tworząc tam mieszaninę wapniowo-antymonową. Podczas ładowania zachodzi proces odwrotny. Nie ma membrany, nie ma separatora. Wszystkie te elementy zapewniają prostotę budowy i odporność, cieszy się Sadoway.
Jeszcze 10 lat temu specjaliści z Ambri eksperymentowali z litem i magnezem w anodzie. Ze względu na koszty zdecydowali się na wapń. To jednak spowodowało, że prace nad akumulatorami znacznie się wydłużyły. Wszystkie te wspaniałe rzeczy, które dotychczas opracowaliśmy na potrzeby akumulatorów litowo-jonowych okazały się w tym przypadku nieprzydatne. Zachodzą tu inne procesy chemiczne, mamy tutaj inny projekt. Musieliśmy więc opracować wszystko od nowa, w tym urządzenia do produkcji naszych akumulatorów, wyjaśnia naukowiec.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali technologie, które pozwalają uniezależnić się od zagranicznych dostawców drogich metali i grafitu do akumulatorów, spełniają wymogi zielonej chemii, część z nich nie pozostawia śladu węglowego, a jakby tego było mało, prototypowe akumulatory mają parametry porównywalne lub lepsze od już istniejących. Z badań Zespołu Technologii Materiałów i Nanomateriałów Wydziału Chemii UJ, na czele którego stoi profesor Marcin Molenda, wynika, że za pomocą tzw. zielonej chemii można produkować bardziej ekologiczne akumulatory oraz uniezależnić się od rzadkich i szkodliwych dla środowiska materiałów.
Jedną z technologii opracowanych przez zespół Molendy jest CAG, która pozwala na wytwarzanie materiałów na anody z żelu węglowego. Żel taki (carbogel) pozyskuje się ze skrobi, której źródłem mogą być ziemniaki, ryż czy kukurydza. Skrobię poddaje się żelatynizacji z użyciem wody, a następnie kontrolowanej pirolizie, w której spalane są wydzielające się gazy. Jak zapewniają naukowcy, CAG pozwala całkowicie zastąpić grafit naturalny i syntetyczny, metoda charakteryzuje się zerowym śladem węglowym, oparta jest na bezpiecznym łańcuchu dostaw surowca i nie cierpi na tym wydajność samego urządzenia. Żywotność CAG wynosi ponad 1500 cykli ładowania/rozładowania, a uzyskany tą metodą materiał można zintegrować z dowolnymi nowoczesnymi katodami w akumulatorach LiIon.
Opracowany carbogel jest odpowiedni do produkcji zielonych ogniw litowo-jonowych o obniżonym śladzie węglowym. Ogromną korzyścią jest przy tym swobodny dostęp do surowca i całkowite uniezależnienie się od zagranicznych dostawców grafitu. CAG wykazuje porównywalną gęstość energii w porównaniu do akumulatorów z naturalnym grafitem, a dodatkowo ma tę przewagę, że pozwala na uzyskanie wyższej mocy, zapewnia profesor Molenda.
Kolejną z technologii opracowanych na UJ jest LKMNO. Pozwala ona na produkcję wysokonapięciowych katod do akumulatorów litowo-jonowych bez korzystania z kobaltu, z 5-krotnie mniejszą ilością niklu i 2-krotnie niższą zawartością litu w porównaniu do akumulatorów NMC (litowo-niklowo-manganowo-kobaltowych). Również i tutaj wykorzystywana jest zielona chemia o dość niskiej energochłonności całego procesu. Co więcej, podczas produkcji tego typu katody nie powstają odpady płynne i stałe, a gazy są przetwarzane do dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej. Katody LKMNO można łączyć z różnymi typami anod – w tym CAG – i współczesnymi elektrolitami. Takie katody szczególnie nadają się do ogniw o dużej mocy i pojemności, np. samochodów elektrycznych.
Koszt wytworzenia katody LKMNO jest dwukrotnie mniejszy w porównaniu z kosztami produkcji najnowocześniejszych katod klasy NMC, w których jest nikiel, mangan i kobalt. Dodatkową przewagą naszego rozwiązania jest to, iż użyty w akumulatorze lit, którego potrzeba dwukrotnie mniej niż w NMC, jest w pełni efektywny. We współczesnych bateriach litowo-jonowych lit, który jest dość kosztowny, pracuje w około 50 proc. To czyste marnotrawstwo. W modelu LKMNO jest on wykorzystany w 100 procentach, stwierdza profesor Molenda.
Na anodzie i katodzie się jednak nie kończy. Polscy naukowcy stworzyli też CCL (Carbon Conductive Layer), czyli nanotechnologiczną metodę precyzyjnego pokrywania materiałów aktywnych akumulatora cienka powłoką węgla. Grubość takiej powłoki, liczona w nanometrach, może być dostosowana już na etapie produkcji do przeznaczenia i sposobu działania akumulatora, co pozwala na znaczne zagęszczanie energii. Jednak największym atutem wynalazku jest praktyczne wyeliminowanie ryzyka samozapłonu akumulatora.
Materiał węglowy dodawany do akumulatorów ma na celu zapewnić odpowiednie przewodnictwo elektryczne. Dotychczas stosowane technologie nie pozwalają jednak w precyzyjny sposób rozmieszczać cząsteczek węglowych pomiędzy ziarnami materiałów aktywnych. W rezultacie do akumulatorów dodawane są znaczne ilości węgla, a im jest go więcej, tym mniejsze są możliwości zagęszczania w nich energii. Ponieważ akumulator podczas pracy podlega wahaniom temperatury, przy nierównomiernie rozmieszczonych cząsteczkach materiału węglowego wzrasta ryzyko uruchomienia nieodwracalnej reakcji samozapłonu akumulatora. Nasza powłoka CCL eliminuje takie ryzyko, ponieważ ziarna materiału aktywnego w akumulatorze są szczelnie pokryte, co skutecznie je od siebie oddziela. Taka bateria, nawet gdy dojdzie w niej do zwarcia, będzie rozładowywać się znacznie wolniej i nie ulegnie samozapłonowi. Powłoka CCL pokrywa na tyle szczelnie i trwale materiał aktywny, że nawet w przypadku, gdy ma on porowatą strukturę, dostaje się ona w zagłębienia, a przy znacznych wahaniach temperatur utrzymuje się ona na swojej pozycji, cieszy się profesor Moleda. Żywotność prototypowych ogniw zbudowanych z użyciem CCL sięgała 3000 cykli.
Centrum Transferu Technologii UJ poszukuje obecnie inwestora lub producenta, który zbuduje instalację pilotażową i ustandaryzuje produkcję nowego typu ogniw w skali przemysłowej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rosnąca popularność samochodów elektrycznych (EV) często postrzegana jako problem dla sieci elektroenergetycznych, które nie są dostosowane do nowego masowego źródła obciążenia. Naukowcy z Uniwersytetu w Lejdzie oraz amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej podeszli do zagadnienia z innej strony. Z analizy wynika, że w ciągu najbliższych lat EV mogą stać się wielkim magazynem energii ze źródeł odnawialnych, stabilizując energetykę słoneczną i wiatrową.
Energia z wiatru i słońca to najszybciej rosnące źródła energii. So to jednak źródła niestabilne, nie dostarczają energii gdy wiatr nie wieje, a słońce nie świeci. Z analizy, opublikowanej na łamach Nature Communications, dowiadujemy się, że rolę stabilizatora mogą odegrać samochody elektryczne. Obecnie większość ich właścicieli ładuje samochody w nocy. Autorzy badań uważają, że właściciele takich pojazdów mogliby podpisywać odpowiednie umowy z dostawcami energii. Na jej podstawie dostawca energii sprawowałby kontrolę nad ładowaniem samochodu w taki sposób, by z jednej strony zapewnić w sieci odpowiednią ilość energii, a z drugiej – załadować akumulatory do pełna. Właściciel samochodu otrzymywałby pieniądze za wykorzystanie jego pojazdu w taki sposób, wyjaśnia główny autor badań, Chengjian Xu.
Co więcej, gdy pojemność akumulatorów zmniejsza się do 70–80 procent pojemności początkowej, zwykle nie nadają się one do zastosowań w transporcie. Jednak nadal przez wiele lat mogą posłużyć do stabilizowania sieci elektroenergetycznych. Dlatego też, jeśli kwestia taka zostanie uregulowana odpowiednimi przepisami, akumulatory takie mogłyby jeszcze długo służyć jako magazyny energii.
Z wyliczeń holendersko-amerykańskiego zespołu wynika, że do roku 2050 samochody elektryczne oraz zużyte akumulatory mogą stanowić wielki bank energii o pojemności od 32 do 62 TWh. Tymczasem światowe zapotrzebowanie na krótkoterminowe przechowywanie energii będzie wówczas wynosiło od 3,4 do 19,2 TWh. Przeprowadzone analizy wykazały, że wystarczy, by od 12 do 43 procent właścicieli samochodów elektrycznych podpisało odpowiednie umowy z dostawcami energii, a świat zyska wystarczające możliwości przechowywania energii. Jeśli zaś udałoby się wykorzystać w roli magazynu energii połowę zużytych akumulatorów, to wystarczy, by mniej niż 10% kierowców podpisało umowy z dostawcami energii.
Już w roku 2030 w wielu regionach świata EV i zużyte akumulatory mogą zaspokoić popyt na krótkoterminowe przechowywanie energii.
Oczywiście wiele tutaj zależy od uregulowań prawnych oraz od tempa popularyzacji samochodów elektrycznych w różnych regionach świata. Autorzy badań zauważają też, że wielką niewiadomą jest tempo degradacji akumulatorów przyszłości, które będzie zależało m.in. od postępu technologicznego, czy też tempo rozwoju systemów zarządzania energią. Nie wiadomo także, czy nie zajdą radykalne zmiany w samym systemie transportowym. Nie można wykluczyć np. zmiany przyzwyczajeń i rozpowszechnienia się komunikacji zbiorowej czy systemów wspólnego użytkowania pojazdów, na dostępność samochodów i akumulatorów może też wpłynąć rozpowszechnienie się pojazdów autonomicznych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Telefon komórkowy to nieodłączny kompan niemalże każdego. Decydujemy się na marki i modele, które cieszą się dobrą opinią użytkowników. Oprócz wysyłania wiadomości oraz rozmów telefonicznych smartfon posiada liczne funkcje, które często przekonują nas do zakupu. O wyborze decyduje procesor, ekran dynami amoled czy czytnik kart pamięci microSD. Marki prześcigają się nowych funkcjach i udogodnieniach. Telefony Samsung są bardzo częstym wyborem Polaków. Z czego to wynika? Dlaczego Samsung Galaxy to popularny model? Na te pytania odpowie poniższy artykuł.
Smartfony Samsung- z czego wynika ich popularność? Smartfony Samsung cieszą się dużą popularnością zarówno wśród najmłodszych użytkowników, jak i tych starszych. W swojej ofercie Samsung proponuje modele na każdą kieszeń. Modele koreańskiej marki są bardzo wytrzymałe, a co za tym idzie służą długie lata. Smartfony Samsung działają na systemie android, który jest bardzo intyicyjny i prosty w obsłudze. Telefony posiadają aparat przedni, aparat tylny, odbiornik GPS oraz głośniki stereo.
Większość modeli marki Samsung zaopatrzona jest w udogodnienia, które przekonują klientów do zakupu. Smartfony nowszej generacji posiadają między innymi czytnik linii papilarnych. Zwiększa to poczucie bezpieczeństwa w przypadku trafienia smartfona w niepowołane ręce. Dużym ułatwieniem jest obecność dual sim (micro sim), co z pewnością przekona posiadaczy dwóch numerów telefonu. Modele są zaopatrzone w czujnik zbliżeniowy, dzięki czemu podczas rozmowy telefonicznej nie ma ryzyka naciśnięcia klawiszy, a co za tym idzie przerwania połączenia.
Pamięć wewnętrzna w modelach z serii Galaxy pozwala na płynne korzystanie ze smartfona. Na działanie telefonów bez przeszkód pozwalają procesory Snapdragon oraz MediaTek. Samsung zaopatruje telefony w czipy własnej produkcji o nazwie Exynos. Autorskie chipsety zwiększają wydajność produktów, a co za tym idzie usprawniają działanie telefonów. Szeroka gama produktów Samsung pozwala na dostosowanie modelu do swoich potrzeb.
Samsung Galaxy - który model wybrać? Telefony Samsung Galaxy to modele, którym zaufało wielu użytkowników. Jednym z modeli, które sprawdza się dla osób pracujących za pomocą smarfona jest model Galaxy Note. Duża przekątna ekranu pozwala bez przeszkód pisać nawet długie teksty. Smartfony docenią także osoby przeglądające sieć oraz oglądające filmy przy pomocy smartfona. Miłośnicy nowoczesnych, futurystycznych designów z pewnością docenią model Galaxy Fold. Smartfony są zaopatrzone w zestaw kamer, który z powodzeniem zastąpi najlepszy aparat fotograficzny. Częstotliwość odświeżania ekranu na poziomie 120 Hz gwarantuje szybkość i płynność pracy systemu. Samsung Galaxy Xcover to rozwiązanie dla miłośników mniejszych modeli, przy jednoczesnym zachowaniu rozdzielczości HD+. Dużą popularnością i zaufaniem klientów cieszy się Samsung Galaxy S22 Ultra. Model został okrzyknięty hitem 2022 roku z wielu względów. Jednym z nich było zastosowanie rysika, zaczerpniętego z modeli Note. Największa pojemność baterii oraz zastosowanie szkła Gorilla Glass przekonało wielu miłośników funkcjonalności i bezpieczeństwa.
Już w lutym Samsung odkrywa swoje kolejne karty. Niesamowita jakość produktów marki Samsung daje gwarancję, że nowy model przypadnie do gustu miłośnikom technicznych nowinek. Na: https://www.mediaexpert.pl/lp,samsung-premiera trwa wielkie odliczanie do prezentacji nowego modelu Samsunga Galaxy. Czym może nas zaskoczyć? Kwestia ta rozwiąże się już niebawem. Odwiedź stronę i dowiedz się więcej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Częste wykorzystywanie smartfonów czy tabletów do uspokojenia dziecka może się zemścić. Wielu rodziców, by jak najszybciej uspokoić niegrzeczne czy marudzące dziecko, daje mu do ręki smartfon lub tablet. To zwykle natychmiast działa. Jednak może prowadzić do jeszcze gorszego zachowania i problemów emocjonalnych w przyszłości. Badania przeprowadzone przez naukowców z University of Michigan pokazują, że częste używanie gadżetów elektronicznych w celu uspokojenia dziecka w wieku 3–5 lat jest powiązane – szczególnie u chłopców – z coraz większym rozchwianiem emocjonalnym.
Wykorzystywanie urządzeń mobilnych do uspokojenia dziecka wydaje się bezpiecznym tymczasowym sposobem na rozładowanie stresu, tymczasem może mieć długoterminowe konsekwencje, jeśli jest to standardowa strategia stosowana przez rodziców. Urządzenia elektroniczne, szczególnie na wczesnych etapach rozwoju, mogą zastąpić u dziecka rozwój niezależnych alternatywnych metod panowania nad sobą, ostrzega główna autorka badań, Jenny Radesky, która specjalizuje się problemach rozwojowych dzieci.
W badaniach wzięło udział 422 dzieci w wieku 3–5 lat oraz 422 rodziców. Naukowcy analizowali, jak często rodzice wykorzystywali gadżety elektroniczne, by uspokoić źle zachowujące się dziecko i jak wpływało to na przyszłe jego zachowanie. Oznakami rozregulowania emocjonalnego są m.in. nagłe przejścia od smutku do pobudzenia, impulsywność czy nagłe zmiany nastrojów.
Wyniki badań sugerują, że istnieje związek pomiędzy wykorzystywaniem urządzeń elektronicznych do uspokajania dzieci a ich zachowaniem, a związek ten był silniej zaznaczony u chłopców oraz u dzieci, które już wcześniej były nadaktywne, impulsywne i wykazywały mocne reakcje, jak gniew, frustracja czy smutek. Wykorzystywanie urządzeń w celu uspokojenia dziecka może być szczególnie problematyczne w przypadku dzieci, które już nie radzą sobie ze swoimi emocjami, dodaje Radesky.
Opiekunowie doświadczają natychmiastowej ulgi, gdy dając dziecku do ręki urządzenie elektroniczne doprowadzą do zmiany jego negatywnego czy trudnego do zniesienia zachowania. To uczucie jest nagradzające zarówno dla dorosłego, jak i dziecka i może motywować obie strony do podtrzymania takich zachowań. Zwyczaj wykorzystywania urządzeń do zarządzania nieodpowiednimi zachowaniami jest wzmacniany z czasem, a u dziecka wzmacnia się mechanizm zapotrzebowania na urządzenie. Im częściej urządzenia są używane, tym rzadziej dziecko i jego rodzice ćwiczą inne sposoby radzenia sobie z takimi sytuacjami, stwierdza uczona.
Radesky podaje kilka przykładów takich sposobów. Mogą to być na przykład techniki sensoryczne, takie jak przytulenie dziecka, ukołysanie, pozwolenie mu na poskakanie na trampolinie, ściskanie gumowej piłeczki, słuchanie muzyki czy czytanie książki, w zależności od tego, co uspokaja nasze dziecko. Rodzice mogą też zastanowić się, co dziecko czuje, nazwać emocje i porozmawiać o nich z dzieckiem, pokazując mu, że je rozumieją. Im bardziej są przy tym spokojni, tym bardziej pokazują dziecku, że da się nad tymi emocjami zapanować.
Uczona radzi też zastosować kolory. Dla małych dzieci nazywanie emocji może być trudne. Dlatego zastosowanie różnych kolorów, np. niebieskiego gdy się nudzi, zielonego gdy jest spokojne, czerwonego gdy zaraz się rozpłacze itp. itd. może ułatwić mu opisanie swojego stanu i zastanowienie się, co należy zrobić, by z koloru czerwonego powrócić do zielonego. Kolejnym rozwiązaniem jest zaproponowanie bezpieczniejszego sposobu komunikowania negatywnych emocji. Gdy na przykład dziecko w złości ma zwyczaj bić innych, można mu wyjaśnić, że to boli i zaproponować, by zamiast pięści czy twardych przedmiotów, użyło wówczas poduszki, a gdy chce zwrócić na siebie uwagę, nie musi rzucać zabawkami, może np. podejść i dotknąć rodzica.
Radesky zauważa, że o ile rzadkie i doraźne używanie gadżetów w celu uspokojenia dziecka nie jest niczym złym, to problem pojawia się, gdy urządzenia stają się podstawowym lub często używanym środkiem uspokajania. Dziecko i rodzice powinni wypracować metody radzenia sobie z emocjami. Dawanie dziecku urządzenia elektronicznego nie powoduje, że uczy się ono radzić sobie z negatywnymi emocjami. Urządzenie mobilne nie uczy dziecka nowych umiejętności, ono po prostu odciąga jego uwagę od tego, co czuje. Dzieci, które w odpowiednim wieku nie nabędą umiejętności radzenia sobie z emocjami, będą miały większe problemy emocjonalne w szkole i w późniejszym życiu, dodają naukowcy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.