Катод аккумуляторы: «Катод» — купить авто аккумулятор для авто

Структура эльдфеллита такова, что он состоит из отдельных слоев натрия и железа, разделенных сульфатными слоями. Благодаря этому натрий может легко входить и выходить из соединения, не нарушая его целостности. Ранее для катода натриевого аккумулятора предлагались и другие материалы, такие как смешанные теллураты никеля-натрия, фторофосфаты железа-натрия и многие другие, однако эльдфеллит выделяется своей невысокой стоимостью.

Принцип работы натрий-ионного аккумулятора точно такой же как и у традиционного литий-ионного устройства. Ионы металла перемещаются от анода к катоду в процессе разрядки, электроны двигаются при этом в обратном направлении. После полной разрядки аккумулятора катионы натрия входят внутрь катодного материала. При зарядке процесс идет в обратную сторону. 

Существенным преимуществом натрия перед литием является его большая распространенность в природе — он занимает шестое место среди элементов составляющих земную кору (2,4 процента массы). Запасы лития же серьезно ограничены — разведано всего 39 миллионов тонн. Однако из-за большого атомного веса и размеров иона натрий обладает меньшей подвижностью и способностью запасать электрический заряд. На 7 грамм чистого лития приходится такой же максимальный заряд, как и на 23 грамма чистого натрия. Емкость нового катодного материала, предложенного группой Гуденафа, составляет лишь две трети емкости классических катодов литий-ионных аккумуляторов.

Анод, катод, положительный и отрицательный: основы химии батарей

04 мая 2020г.

В последнее время были совершены важные открытия в области аккумуляторных батарей (иногда называемых вторичными элементами), и большую часть этой работы можно отнести к разработке электромобилей. Эта работа помогла получить Нобелевскую химическую премию 2019 года за разработку литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, термины «анод», «катод», «положительный» и «отрицательный» приобрели все большую важность.

В статьях о новых батарейных электродах и станциях циклирования батарей часто используются названия анод и катод без указания того, разряжается ли батарея или заряжается. Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам.

Цель этой статьи — прояснить и четко определить эти разные термины.

Реакции окисления и восстановления

Реакция окисления является электрохимической реакцией, которая производит электроны. Электрохимическая реакция, которая происходит на отрицательном элементе цинкового электрода никель-цинковой батареи во время разряда:
 

Zn + 4OH^— → Zn (OH) ^2-₄ + 2e^—
 

реакция окисления. Окисление — это потеря электронов.

Реакция восстановления — это электрохимическая реакция, которая потребляет электроны. Электрохимическая реакция, происходящая на положительной стороне литий-ионного аккумулятора во время разряда:
 

Li₁ — _xCoO₂ + XLI⁺+ Xe^— → LiCoO₂

является реакцией восстановления. Сокращение — это выигрыш электронов.

Анод, катод

• Анод — это электрод, в котором происходит реакция окисления. Потенциал анода, через который протекает ток, выше его равновесного потенциала: E_a (I)> E^{_{I = 0}} (рис. 1).
• Катод — это электрод, в котором происходит реакция восстановления. Потенциал катода, через который протекает ток, ниже его равновесного потенциала: E_c (I) < E_{I = 0} (рис. 1).

Рис.1: (E

Положительные и отрицательные электроды

Два электрода батареи или аккумулятора имеют разные потенциалы. Электрод с более высоким потенциалом упоминается как положительный, электрод с более низким потенциалом упоминается как отрицательный. Электродвижущая сила, эдс в V батареи — это разность потенциалов положительного и отрицательного электродов, когда батарея не работает.

Исследуя батарею

Разряд батареи

Во время разряда напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, уменьшается (рис. 2, 3).

• Потенциал положительного электрода E⁺_I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E⁺_{I = 0} : E⁺_I≠0  → положительный электрод является катодом.
• Потенциал отрицательного электрода E^—_I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E ^—_I=0 : E^—_I>0 > E^—_I=0 → отрицательный электрод является анодом.

Рис. 2: Разряд и заряд батареи: слева — потенциальное изменение положительного и отрицательного электродов; справа — изменение напряжения батареи

Зарядка аккумулятора

Во время зарядки напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, увеличивается (рис. 2, 3).

• Потенциал положительного электрода E⁺_I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E⁺_I=0 : E⁺_I>0 > E⁺_I=0 → положительный электрод является анодом.
• Потенциал отрицательного электрода E^—_I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E ^—_I=0 : E^—_I<0  < E^—_I=0 → отрицательный электрод является катодом.

Рис. 3: Разрядка / зарядка вторичной батареи, представленной в виде электрохимической ячейки, с электронами и направлением тока.

Вывод

При обычном использовании перезаряжаемой батареи потенциал положительного электрода как при разряде, так и при перезарядке остается больше, чем потенциал отрицательного электрода. С другой стороны, роль каждого электрода переключается во время цикла разрядки / зарядки.

• Во время разряда положительным является катод, отрицательным является анод.
• Во время заряда положительным является анод, отрицательным является катод. 

Тексты, описывающие аккумуляторные аноды или катоды, безусловно, косвенно рассматривают случай разряда, что является неполным предсталением о процессах, происходящих внутри вторичного элемента.

Поделиться в соцсетях:

Основой калий-ионных аккумуляторов может стать «позолоченный» оксид графена — Газета.Ru

Российские ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН совместно с иностранными коллегами разработали и исследовали новый материал для калий-ионного аккумулятора, который может стать доступной альтернативой другим аккумуляторам. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), а их результаты были опубликованы в журнале Chemical Communications.

Калий-ионные аккумуляторы — аналог широко используемых сейчас литий-ионных аккумуляторов, которые являются основным источником энергии для мобильных устройств на протяжении последних 20 лет. Литий — малораспространенный химический элемент, и резкое увеличение спроса на литиевое сырье привело к значительному удорожанию этого металла, поэтому сейчас ведется поиск более дешевых источников тока, в которых соединения лития заменены на вещества и материалы, содержащие более распространенные элементы, такие как натрий, калий, магний и другие.

Принцип действия литий-ионных и калий-ионных аккумуляторов схож. В их основе – два электрода, анод и катод, помещенные в одно пространство — корпус аккумулятора. Корпус заполнен пористым сепаратором, который изготавливается из полипропилена и полиэтилена. Сепаратор, в свою очередь, пропитан электролитом — раствором соли. Электрический ток возникает, когда ионы вещества (лития, натрия, калия) движутся из материала анода через электролит в материал катода. Когда все ионы вещества из анода перейдут в катод, аккумулятор полностью разрядится. Во время зарядки при подключении внешнего источника электропитания происходит обратный процесс. Ионные аккумуляторы различаются только электродными материалами и электрохимическими реакциями, которые протекают в ходе циклов заряда-разряда.

«Эта работа посвящена исследованию полученного нами материала на основе восстановленного оксида графена и диоксида олова в качестве анода в калий-ионном аккумуляторе. Недавно в нашей лаборатории был разработан метод, который позволяет наносить на поверхность листочков восстановленного оксида графена покрытие из наноразмерных кристаллов дисульфида олова. Дисульфид олова SnS2 — это то самое вещество, которое используется в качестве основы для краски, имитирующей позолоту. Получается, что мы покрасили золотой краской листочки графена, толщина которых один-два нанометра, а длина и ширина — около одного микрона», — рассказал один из авторов статьи Петр Приходченко, руководитель проекта РНФ, доктор химических наук, заведующий лабораторией пероксидных соединений и материалов на их основе Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН.

Авторы показали, что такой материал хорошо работает в качестве электрода в литий- и натрий-ионных аккумуляторах. Он обратимо взаимодействует с калием и может быть использован в качестве анода в калий-ионном аккумуляторе. Ученые отмечают, что им было важно показать, что разработанный ими метод позволяет получать уникальные материалы, которые могут использоваться для решения самых разных задач, например, для создания новых устройств накопления энергии.

Петр Приходченко добавил, что калий-ионный аккумулятор вряд ли имеет реальные перспективы для массового применения в ближайшие годы. Это связано со многими проблемами, например, с тем, что размер ионов калия значительно больше ионов лития. Большому катиону труднее встроиться в структуру электродного материала, это приводит к значительному увеличению объема, что сказывается на стабильности электрода. Кроме того, калий значительно тяжелее натрия и лития, поэтому удельная электрохимическая емкость калий-ионного аккумулятора должна быть ниже в аналогичных условиях.

Ученые предсказывают, что на основе соединений калия можно реализовать более высоковольтовые, то есть более мощные, аккумуляторы по сравнению с натриевыми аналогами. Некоторые исследователи указывают также на то, что ионная проводимость в калийсодержащих электролитах выше, чем в натрийсодержащих. На данный момент ученые получили слишком мало экспериментальных данных, чтобы можно было однозначно судить о практической значимости данного направления. Для развития этой области химии важно понимать, какие процессы протекают в калий-ионных аккумуляторах, в чем их отличия от литиевых или натриевых аналогов, а в чем имеются общие подходы для оптимизации работы устройств.

«Грант РНФ играет решающую роль в наших исследованиях. Для нас это в первую очередь возможность получить современное лабораторное оборудование для синтеза и исследования наноматериалов. Кроме того, это возможность участвовать в международных конференциях, проводить исследования в других организациях, в том числе в ведущих зарубежных университетах на оборудовании, которого нет у нас в институте, а зачастую и вообще в России», — заключил ученый.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Университета Дикина, Австралия, и Еврейского университета в Иерусалиме, Израиль.

что это такое, как их определить и запомнить

Среди терминов в электрике встречаются такие понятия как анод и катод. Это касается источников питания, гальваники, химии и физики. Термин встречается также в вакуумной и полупроводниковой электронике. Им обозначают выводы или контакты устройств и каким электрическим знаком они обладают. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус.

Электрохимия и гальваника

В электрохимии есть два основных раздела:

1. Гальванические элементы – производство электричества за счет химической реакции. К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока.
2. Электролиз – воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами – с помощью источника питания запускается какая-то реакция.

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах?

• Анод – электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция – называется восстановителем.
• Катод – электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция – называется окислителем.

Отсюда возникает вопрос – где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны.

Важно! В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде.

В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду). Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус.

Внимание: ток всегда втекает в анод!

Или то же самое на схеме:

Процесс электролиза или зарядки аккумулятора

Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот – химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества.

В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом. Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему!

Важно! При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот.

Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора – последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами.

Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом.

Гальванотехника

Процессы осаждения металлов в результате химической реакции под воздействием электрического тока (при электролизе) называют гальванотехникой. Таким образом мир получил посеребренные, золоченные, хромированные или покрытые другими металлами украшения и детали. Этот процесс используют как в декоративных, так и в прикладных целях – для улучшения стойкости к коррозии различных узлов и агрегатов механизмов.

Принцип действия установок для нанесения гальванического покрытия лежит в использовании растворов солей элементов, которыми будут покрывать деталь, в качестве электролита.

В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае – это минус. При этом металл осаждается (восстанавливается) на минусовом электроде (реакция восстановления). То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками – подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором.

В электронике

Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме:

Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи. Он так называется по той же причине – в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки.

У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод.

Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом:

У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения – названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного.

С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах.

Заключение

Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов. У этих слов с аналогичными названиями одинаковое количество букв, что проиллюстрировано ниже:

Во всех перечисленных случаях ток вытекает из катода, а втекает в анод.

Пусть вас не собьёт с толку путаница: «почему у аккумулятора катод положительный, а когда его заряжают – он становится отрицательным?». Помните у всех элементов электроники, а также электролизеров и в гальванике – в общем у всех потребителей энергии анодом называют вывод, подключаемый к плюсу. На этом отличия заканчиваются, теперь вам проще разобраться что плюс, что минус между выводами элементов и устройств.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое анод и катод, а также как запомнить их достаточно быстро. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

Органика поможет в батарейках – Наука – Коммерсантъ

Речь идет о новых достижениях в разработке калий-ионных аккумуляторов, на этот раз с использованием полимеров, которые, возможно, скоро придут на смену классическим неорганическим солям и оксидам тяжелых металлов, использующихся сейчас в качестве катодов в металл-ионных аккумуляторах.

Новый подход предложила группа ученых Сколковского института науки и технологий (Сколтех) в сотрудничестве с коллегами из Института проблем химической физики РАН и Уральского федерального университета. В работах, опубликованных в журналах Journal of Materials Chemistry A, Journal of Physical Chemistry Letters и Chemical Communications исследователи показали, что в калий-ионных аккумуляторах органические материалы способны обеспечить рекордные характеристики, в частности высокие энергоемкость и мощность.

Но ведь уже существуют литий-ионные аккумуляторы. Зачем их на что-то менять?

«При массовом использовании литиевых аккумуляторов со временем встанет проблема дефицита редких элементов, таких как кобальт и никель: их количество в природе ограничено,— объясняет руководитель проекта, профессор Центра энергетических исследований Сколтеха Павел Трошин.— К тому же эти металлы токсичны, потому нужны специальные меры по утилизации отслуживших свой срок аккумуляторов. Кроме того, литий — трудноизвлекаемый и рассеянный элемент. Есть расчеты, что даже если все запасы лития на планете использовать для производства литий-ионных аккумуляторов, его не хватит, чтобы все автомобили перевести на электротягу, не говоря уже о других потребностях человечества. Понятно, что в долгосрочной перспективе помимо литиевых аккумуляторов необходимо будет использовать и другие технологии запасания энергии».

Неудивительно, что в последние годы в мире наблюдается настоящий бум в исследованиях калиевых источников тока: свойствами калий очень близок к литию.

В классических аккумуляторах в качестве электродных материалов используются смешанные соли или оксиды лития и тяжелых металлов (катод) и углеродные материалы, например графит (анод). При зарядке аккумулятора литий из катода переходит в графит на аноде, в результате чего там получается соединение углерода и лития. Но вместо лития можно взять калий, а вместо соединений тяжелых металлов в катоде — органические полимеры, построенные из легких и распространенных в живой природе элементов: углерода, водорода, кислорода, азота. Полимерные катоды оптимального состава и строения могут аккумулировать в несколько раз больший заряд на единицу массы по сравнению с классическими неорганическими катодными материалами. Это свойство обеспечивает аналогичное увеличение емкости аккумуляторов при замене неорганических катодов на полимерные органические, что открывает большие возможности для разработки аккумуляторов нового поколения. «Использование органических материалов позволило нам получить рекордные на сегодняшний день характеристики в калиевых источниках тока. Уже сейчас в этом типе аккумуляторов органика работает лучше, чем классические неорганические материалы. И есть значительные перспективы для дальнейшего улучшения их характеристик»,— уверен Павел Трошин.

Одновременно идет процесс разработки новых анодов. Около полутора лет назад лауреат Нобелевской премии за создание литий-ионных аккумуляторов (2019) Джон Гуденаф предложил использовать калиево-натриевый сплав в матрице углеродного материала на аноде. «Плюс таких аккумуляторов в том, что они более безопасны, чем классические литиевые,— рассказывает Павел Трошин.— При использовании в аккумуляторах графита или других материалов с низкими электрохимическими потенциалами ионы лития могут восстанавливаться на аноде до металла, например при избыточной зарядке аккумулятора. Образовавшийся на аноде металлический литий разрастается в виде дендрита, прорастает сквозь сепаратор (мембрана между электродами), возникает короткое замыкание, и происходит тепловой взрыв. В случае калиево-натриевого сплава такое в принципе невозможно, потому что при температуре выше –13оС он находится в жидком состоянии».

Группа Трошина предложила использовать в аккумуляторах полимерные катоды в сочетании с калиево-натриевым анодом: «Оптимальные свойства катодного и анодного материалов позволили нам создать очень быстрые аккумуляторы, которые можно полностью заряжать и разряжать всего за 10–20 сек. По своим мощностным характеристикам эти аккумуляторы близки к суперконденсаторам, а по энергоемкости они на порядок лучше. Это открывает значительные возможности для практического использования разработанных устройств вместо суперконденсаторов»,— подчеркивает Павел Трошин.

В электромобилях такие аккумуляторы использовать пока не получится: слишком велики. Плотность органических материалов в три-четыре раза ниже, чем неорганических, «органический» аккумулятор того же веса, что и классический литий-ионный, будет в несколько раз больше по объему.

Зато новые аккумуляторы на органических материалах могут сыграть ключевую роль в развитии альтернативной энергетики. В Германии, например, уже почти половина электроэнергии поступает из возобновляемых источников. Одни только солнечные и ветряные электростанции производят ее больше, чем можно использовать или хранить на территории страны. Поэтому приходится избыточную энергию экспортировать. Так что развитие возобновляемой энергетики сейчас тормозится не генерацией энергии, а отсутствием эффективной и дешевой технологии ее запасания в больших масштабах.

«И здесь металл-ионные, прежде всего калий-ионные, аккумуляторы займут важное место,— надеется Павел Трошин.— Южная Корея, например, использует литий-ионные аккумуляторы в национальной системе энергосетей, она мировой лидер по этому показателю, но это дорого. Калий-ионные аккумуляторы будут намного дешевле, стоимость калия на порядок ниже, чем лития. Использование органических материалов, не содержащих дорогих элементов вроде кобальта, марганца или никеля, тоже существенно удешевит такие накопители энергии. Думаю, это станет главной областью применения нашей разработки».

Потенциал органических материалов еще далеко не исчерпан, и, возможно, со временем найдутся такие, которые позволят создать недорогой, энергоемкий и надежный аккумулятор для электромобиля, считает Павел Трошин.

Елена Туева

что это такое, где плюс и где минус на диоде

На чтение 6 мин Просмотров 708 Опубликовано 22.09.2021 Обновлено 10.09.2021

Классические термины из физики и химии часто встречаются в инструкциях к использованию современных приборов. Необходимо точно знать, что такое определение под собой подразумевает и как его применять к тем или иным конструкциям и явлениям.

Что такое анод и катод

Потребитель сталкивается с понятиями анод и катод при зарядке и разрядке аккумулятора, зарядке и обслуживании батареи.

Понять разницу между катодом, анодом, положительным и отрицательным зарядом проще всего, вспомнив некоторые положения из электрохимии.

• Гальванические элементы – электрический ток производится благодаря текущей химической реакции. Именно на этом принципе работают батарейки и аккумуляторы. Поэтому их называют химическими источниками тока.
• Электролиз – химическая реакция, которая протекает за счет включения в систему источника электроэнергии.

В обоих случаях один из электродов несет более высокий потенциал. Этот электрод считается положительным. Электрод с более низким потенциалом и необязательно отрицательным, будет носить название отрицательный. Ток, соответственно, течет от носителя более высокого потенциала к носителю более низкого потенциала.

Очень редко

22.22%

Не припоминаю

18.52%

Проголосовало: 27

Анод

По определению анодом выступает электрод, на котором протекает окислительная реакция. Это означает, что электрод служит источником электронов. В химии его же нередко именуют восстановителем.

Катод

Под катодом подразумевают электрод, на котором протекает реакция восстановления. Здесь электрод забирает электроны и называется окислителем.

Принимая, что ток является движением положительно заряженных частиц, а не отрицательных, получается, что ток в растворе идет от катода к аноду. В цепи, соединяющей элементы гальванической пары, электроны идут от минуса к плюсу и с этой точки зрения катод является плюсом, а анод – минусом.

Противоречие кажущееся, ведь направление тока определяется движением положительных частиц, хотя фактически в металлической цепи его обеспечивает движение электронов.

Как определить анод и катод

Если с батарейкой все довольно просто (полюс и минус не меняются местами), то с зарядкой аккумулятора дело обстоит сложнее.

Во время зарядки разность между большим и меньшим потенциалом увеличивается, то есть потенциал положительного электрода становится выше, чем его же потенциал в покое – накапливается заряд, а потенциал отрицательного электрода становится меньше, чем он же в состоянии покоя. Отсюда вытекает, что положительный электрод выступает анодом, а отрицательный – катодом.

При использовании устройства потенциал положительного электрода (анода) всегда остается больше, чем потенциал отрицательного (катода). Но во время цикла разрядки/зарядки роль электрода меняется: при разрядке положительным становится катод, отрицательным – анод. Во время зарядки положительным выступает анод, отрицательным – катод.

Если речь идет о растворах и электрофизических реакциях в них, проще запомнить, что катионы – всегда частицы с положительным зарядом, а значит двигаются к минусу. Анионы – частицы всегда с отрицательным зарядом и двигаются к плюсу.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Чтобы запомнить, где плюс, где минус, используют мнемоническое правило. В словах «катод» и «минус», а также в словах «анод» и «плюс» одинаковое количество букв. В нормальном режиме работы любого электрического прибора ток вытекает из катода и втекает в анод. Даже если речь о металлической жиле, поскольку здесь направление тока определяют не смещении электронов, а смещение дырок.

Сфера применения

В промышленности используют не только собственно гальванические элементы (для получения электрического тока), но и электрохимические реакции, которые протекают под действием тока. Самый известный – получение тонкопослойного защитного покрытия стали – из цинка, алюминия, цинкового-алюминиевых сплавов.

Электрохимия

Электролиз по своему значению противоположен работе гальванического элемента: реакция проходит под действием тока. При этом плюс источника питания все же именуется катодом, а минус анодом, что как бы противоречит вышесказанному. Происходит это потому, что ток от плюсового вывода источника питания уходит на плюсовой вывод аккумулятора и в этом случае последний уже никак не может быть катодом. В результате электроды аккумулятора при зарядке меняются местами, потому что реакция идет в обратном направлении.

Гальванотехника

Посеребрение, золочение, хромирование, оцинковка – наиболее известные способы использования процесса осаждения вещества. Принцип действия таких установок одинаков: изделие погружают в электролитическую ванную, в которой оно выступает катодом. На его поверхности осаждаются ионы металла – катионы. Чтобы изделие стало катодом, к нему подключают плюсовой вывод источника питания.

Вакуумные и полупроводниковые электроприборы

Понятие катода и анода, а точнее плюса и минуса в вакуумных и полупроводниковых приборах связано с возможностью протекания тока только в одном направлении или в двух. Полупроводник допускает только прямое течение тока, а при наложении напряжения обратного типа ток здесь течет, но крайне незначительно. Для резистора же вопрос не принципиален: он пропускает ток в обоих направлениях.

Катодом и анодом называют выводы диода – ножки. К плюсу батареи подключается анод. Называется он так, потому что у диода в ток любом случае втекает в анод. Светодиод и даже вакуумный подключается точно так же: анод к плюсу, а катод к минусу.

У пассивных потребителей катод и анод (плюс и минус) не меняются. У активных, способных пропускать ток в обоих направлениях, разряжаться и заряжаться – плюсы и минус могут меняться. В аккумуляторе катод положительный во время разрядки и отрицательный при зарядке. Для правильного использования приборов и элементов важно помнить одно: у всех потребителей энергии – электронных деталей, электролизеров, гальванических батарей − вывод, подключаемый к плюсу, называется анодом.

какими будут аккумуляторы Tesla через пять-десять лет

Как уже известно, в ближайшие год-полтора Tesla не собирается вносить значительных изменений в конструкцию и методы производства аккумуляторов. Но у компании есть более отдалённые планы на одно и другое. Планы эти пока не слишком конкретные, и очевидно, реализовываться они будут небыстро. Тем не менее, упоминания они явно заслуживают.

Начнём с более-менее определённого.  Итак, Tesla представила новый формфактор литиевой «банки» под номером 4680. Внешний диаметр ячейки 46 мм, её высота — 80 мм. Это шаг вперёд по сравнению с ячейкой 21700 (21 × 70 мм). За счёт увеличения объёма примерно в 5,5 раз «располневшая» ячейка способна накапливать в пять раз больше энергии.

Мощность ячейки увеличена в шесть раз, что обусловлено не только возросшей ёмкостью, но и новой конструкцией проводника, соединяющего катод батареи с контактом на её корпусе. За счёт перехода от длинной и тонкой полоски-проводника к короткому и толстому проводнику-вкладышу внутреннее сопротивление проводника снизилось, а величины допустимых токов возросли и, следовательно, увеличилась мощность батареи без риска перегрева.

Как заявил Маск, батарея 4680 уже выпускается в небольших объёмах на опытной линии в США. Это не концепт и не компьютерная графика. Если проблем не возникнет, к концу следующего года производство аккумулятора 4680 на новом заводе компании во Фримонте, штат Калифорния, выйдет на уровень годовой мощности 10 ГВт·ч. Следовательно, в течение 2022 года суммарная ёмкость выпущенных аккумуляторов 4680 должна будет выйти на указанную величину. Это более чем в три раза меньше, чем сегодня выпускает завод Tesla (Гигафабрика в США). Например, с позиции выпуска ячеек проектная мощность завода в Неваде в 2020 году должна составить 35 ГВт·ч в год. Поэтому полномасштабное производство ячеек 4680 Маск рассчитывает увидеть только через три года — в 2023 году. И ключевое слово здесь — рассчитывает.

За счёт увеличения формфактора элемент 4680 позволит собирать батарейные блоки, которые увеличат пробег электромобиля на полном заряде на 16 % по сравнению с блоками из элементов 21700. По сути, улучшение будет достигнуто за счёт того, что в батарейном блоке аккумуляторы займут больше пространства. Тем самым снизится стоимость хранения каждого КВт·ч. По расчётам — на 14 %. Дополнительно в Tesla считают, что благодаря увеличенному формфактору инвестиции в строительство новых батарейных заводов снизятся на 7 % в пересчёте на каждый ГВт·ч.

Итак, увеличение формфактора ячейки — это первый и, несмотря на сопутствующие новой организации производства трудности, относительно простой шаг.

Следующим новшеством при производстве аккумуляторов (4680 или в другом формфакторе) обещают стать принципиально новые промышленные линии. Производить аккумуляторы Tesla собирается подобно выпуску бумаги рулонным методом или как разливают напитки на соответствующих линиях — быстро-быстро и даже быстрее. Принципиально новые линии должны ускорить выпуск аккумуляторных блоков от производства ячеек до готовых блоков в семь раз. На дальность пробега это не повлияет, но себестоимость хранения каждого КВт·ч в батарейном блоке электромобиля обещает снизиться ещё на 18 %. Также это может снизить инвестиции в новые заводы для выпуска батарей до 34 % (в пересчёте на каждый ГВт·ч). Каждая новая линия сможет выпускать за год ячеек на 20 ГВт·ч.

Новые линии будут включать в себя четыре главных участка: изготовление электродов (анодов и катодов) рулонным методом, намотка электродов и разделительной мембраны в рулоны для помещения каждого в ячейку, сборка ячеек и изготовление батарейных блоков. Из всего этого самым слабым звеном с точки зрения дальнейшего прогресса Tesla считает этап изготовления электродов. Сегодня для этого материал электродов дробится до состояния порошка и растворяется либо в воде, либо в своём растворителе. После нанесения раствора на подложку электроды долго сушатся в гигантских электропечах и затем после сушки проходят финальную обработку (прессовку). Для компании выгодным стал бы «сухой» процесс изготовления анодов и катодов, чтобы сэкономить время, ресурсы и, в конечном итоге, деньги.

«Сухой» процесс нанесения вещества электродов на рулонную подложку разработала компания Maxwell Technologies, которую Tesla купила больше года назад. Этот процесс хорошо показал себя в лабораторных условиях и со временем обещает воплотиться в производственном оборудовании компании. Маск не сказал, когда это произойдёт. Поскольку выпуском производственного оборудования занимаются сторонние компании, а сырьё поставляют ещё одни, то новшество вряд ли станет коммерческим решением в ближайшую пятилетку. Но если это будет воплощено в производстве, то стоимость производства аккумуляторов снизится самым ощутимым образом.

Следующим новшеством должен стать переход на другой материал для анода ячейки. Сегодня для этого массово используется графит. Маск предлагает вместо графита использовать металлургический кремний — это кремний с присутствием ощутимого объёма посторонних примесей. Но этот материал крайне дёшев и его запасы на Земле неисчерпаемы. Кроме того, кремний способен вобрать в себя в девять раз больше ионов лития, чем графит, а это — путь к наращиванию ёмкостей батарей. Проблемой было «разбухание» и разрушение кремния по мере поглощения ионов лития, но исследователи Tesla решили эту проблему. Так, кремний измельчается и пропитывается эластичным полимером, что придаёт ему неразрушающуюся структуру.

Переход на новые аноды также произойдёт весьма и весьма нескоро, так как он определённо зависит от производителей оборудования и поставщиков сырья. Но если это случится, то ёмкость обновлённых аккумуляторов может дополнительно вырасти, что увеличит пробег ещё на 20 %, а стоимость хранения одного КВт·ч уменьшит на 5 %. Новые аноды также обещают снизить инвестиции в производство одного ГВт·ч на 4 %.

Когда-нибудь появятся в будущих аккумуляторах Tesla и новые катоды. Более того, компания собирается производить ячейки с тремя разными катодами для разных сфер применения, что позволит быстрее снижать цену на массовою продукцию. Например, для массовых электромобилей, цена которых через пять-десять лет должна снизиться до $25 000, катоды элементов будут создаваться на основе железа, что даст им увеличенный срок жизни. Для электромобилей премиального класса будут выпускаться ячейки с катодом на основе кобальта и марганца, а это — увеличенная ёмкость и дальность пробега. А для пикапа и грузовика компания предложит ячейки с катодами из никеля — это большая отдача (мощность) и увеличенная ёмкость, что также можно будет конвертировать в больший пробег.

Для производства катодов Tesla построит свой завод, поставки никеля для которого она собирается частично обеспечить сама. Для этого в четвёртом квартале этого года компания запустит пилотную линию для отработки процессов переработки старых аккумуляторов. Из таких батарей компания планирует заодно извлекать литий и кобальт. Наконец, Tesla займётся добычей лития в Неваде с запуском переработки на своих площадках, которые тоже предстоит построить. Комплекс задач не на одну пятилетку. Если она всё воплотит в жизнь, то сможет увеличить дальность пробега на одном заряде ещё на 4 %. Стоимость хранения одного КВт·ч уменьшится на 12 %, а инвестиции в производство снизятся на 16 %.

Завершающим штрихом станет полная интеграция аккумуляторов в состав электромобиля. Как сегодня топливные баки стали естественным элементом крыльев самолётов, так со временем батареи Tesla станут неотъемлемыми элементами будущих электромобилей Tesla. Они будут одним целым с машиной, что удешевит конструкцию и стоимость владения машиной и батареей. Tesla явно не собирается идти по пути китайцев, и не будет делать упор на станции по быстрой замене батарей. Похоже, будущий «народный» автомобиль Tesla проще будет заменить на новый целиком, чем заказывать замену тяговых аккумуляторов.

И всё же, интеграция батарей в конструкцию электромобиля добавит к дальности хода ещё 14 %, снизит стоимость хранения одного КВт·ч на 7 % и уменьшит инвестиции в производство ячеек ёмкостью в один ГВт·ч на 8 %. В сумме все представленные выше шаги позволят на 54 % увеличить пробег электромобилей, снизят стоимость хранения одного ГВт·ч на 56 % и уменьшат инвестиции в производство одного ГВт·ч батарей на 69 %. Однако на реализацию этих планов уйдёт время как минимум до конца текущего десятилетия. Многие в них к тому же может поменяться, но верить в хорошее хочется всегда.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Что такое катод батареи?

Катод — это вывод, через который электрический ток течет из поляризованного электрического устройства, причем направление электрического тока противоположно направлению потока электронов. Таким образом, электроны текут вокруг катодного вывода, в то время как ток течет далеко от него.

Помните, что полярность катода не всегда отрицательная и зависит от типа используемого устройства и даже может отличаться в зависимости от режима работы устройства.Например: устройство, которое потребляет энергию, имеет отрицательно заряженный катод, а устройство, которое генерирует энергию, имеет положительный катод. Следуя той же концепции, разряжающаяся батарея удерживает катод, который является положительным электродом, клеммой, на которой происходит электрохимическое восстановление. Электрохимическое восстановление — это химическая реакция, которая вызывает перенос электронов между молекулами. Из-за этого уменьшения, вызывающего протекание тока, катионы (положительно заряженные ионы) из раствора электролита и электроны из цепи движутся к катоду.

Давайте обсудим эту концепцию с помощью литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы включают в себя систему двойной интеркаляции, то есть как анод, так и катод имеют структуры, которые позволяют извлекать и обратимо вводить катионы лития. На базовом уровне существуют различные материалы, которые подвергаются обратимой интеркаляции и могут служить идеальными материалами для катода батареи. Некоторые из примеров катодного материала, используемого в современных литий-ионных батареях, включают: LiCoO2, LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2 (NMC), LiNi0.8Co0,15Al0,05O2 (NCA), LiFePO4 (LFP) и LiMn2O4 и их варианты (LMO), каждый из которых имеет свой набор достоинств. Выбор материала катода существенно влияет на стоимость и производительность литий-ионной батареи.

Три критерия выбора материала включают:

а) Простота и удобство обращения.
б) Материал должен быть устойчивым на воздухе при комнатной температуре.
c) Материал должен соответствовать требованиям по охране окружающей среды и токсичности.

Статьи по теме:

Клеммы аккумулятора

Анод батареи

Аккумуляторный электролит

Металлы, используемые в батарее

Новое катодное покрытие продлевает срок службы литий-ионных аккумуляторов и повышает безопасность

U.Аргоннская национальная лаборатория Министерства энергетики США (DOE) в сотрудничестве с Гонконгским университетом науки и технологий (HKUST) разработала новое катодное покрытие на уровне частиц для литий-ионных батарей, предназначенное для увеличения срока их службы и безопасности.

Идея, над которой работали три года, была разработана в Аргонне в сотрудничестве с HKUST. Он финансировался Управлением возобновляемых источников энергии и энергоэффективности Министерства энергетики США и Управлением автомобильных технологий.

«Это невероятно захватывающее достижение», — сказал Халил Амин, выдающийся научный сотрудник Аргонна и руководитель группы разработки технологий в отделе электрохимического накопления энергии в отделе химических наук и инженерии Аргонна.«Это может значительно улучшить наши впечатления от устройств, на которые мы привыкли».

«Это увеличит запас хода электромобилей и увеличит время автономной работы сотовых телефонов и ноутбуков, что в конечном итоге изменит наш образ жизни». — Халил Амин, заслуженный сотрудник Аргоннской области

Первоначальный эксперимент был проведен в Гонконге: HKUST имела идеальную установку и смогла выполнить работу в соответствии со спецификациями лаборатории.

Литиевые батареи, используемые для питания всего, от электромобилей до сотовых телефонов и компьютеров, используют технологию катодного покрытия более 15 лет.

Но это не без ограничений: это только частичное покрытие, которое покрывает лишь небольшую часть внешней части катодной частицы и не защищает катод при работе при высоком напряжении или при высокой температуре.

Катоды, изучаемые исследователями, представляют собой оксиды металлов из никеля, марганца и кобальта. Катод, заряженный под высоким напряжением, генерирует кислород, окисляя электролит, создавая нежелательную пленку на катоде и вызывая потерю энергии. Высокие температуры увеличивают скорость этих реакций, снижая электрохимические характеристики самой батареи.

Новое покрытие, изготовленное из проводящего полимера под названием поли (3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT), знаменует собой прорыв в технологии литий-ионных аккумуляторов, поскольку оно полностью и полностью защищает каждую частицу катода — внутри и снаружи — от реакционной способности. с электролитом.

PEDOT наносится с использованием технологии окислительного химического осаждения из паровой фазы Аргонна, при которой используется газ, чтобы обеспечить нанесение покрытия на каждую частицу катода, образуя прочную пленку.

Обычное покрытие замедляет диффузию лития в катодную частицу и из нее, снижая эффективность батареи из-за плохой электронной и ионной проводимости.

Напротив, новое аргонновое покрытие облегчает перенос ионов и электронов лития в катод и из него, увеличивая энергию батареи.

Аргоннский центр наноразмерных материалов (CNM), учреждение Министерства энергетики США по научным исследованиям, сыграл значительную роль в экспериментах. Исследователи использовали двухлучевую систему для сканирующей электронной микроскопии со сфокусированным ионным пучком Zeiss NVision 40 компании CNM и ТЕМ FEI Talos F200X (S), оснащенную энергодисперсионным рентгеновским спектрометром SuperX, чтобы подтвердить покрытие PEDOT как первичных, так и вторичных частиц слоистого материала. катоды и их стабильность после перезарядки аккумуляторов.

Аргоннский химик-ассистент Гуй-Лян Сюй из отдела химических наук и инженерии (CSE), ученый Юйцзы Лю (CNM), постдокторант Сян Лю (CSE), постдокторант Хан Гао (CSE), приглашенный аспирант Синьвэй Чжоу (CNM) ), физик Ян Жэнь из Advanced Photon Source, другого исследовательского центра Министерства энергетики США в Аргонне, и Zonghai Chen (CSE) также внесли свой вклад в проект, сказал Амин.

В настоящее время литий-ионные аккумуляторы работают на 4.2 В на уровне ячеек. Новое покрытие может помочь увеличить напряжение до 4,6 В. Эта разница в 15 процентов может привести к значительному снижению стоимости всего аккумуляторного блока.

«Это увеличит запас хода электромобилей и увеличит время автономной работы сотовых телефонов и ноутбуков, что в конечном итоге изменит наш образ жизни», — сказал Амин.

Статья на эту тему была опубликована в журнале Nature в мае 2019 года.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Катодные материалы оливинового типа для литий-ионных батарей

Введение

получили широкое распространение в качестве наиболее многообещающих портативных источников энергии в электронных устройствах из-за их высокого рабочего напряжения, высокой плотности энергии и хороших циклических характеристик.В настоящее время LIB используются также в электромобилях и гибридных электромобилях. В этих батареях катодные материалы оливинового типа, такие как Li M PO ₄ ( M = Fe и Mn), привлекли значительный интерес, особенно из-за их низкой стоимости и высокой искробезопасности. Однако они показывают плохие электрохимические свойства в основном из-за их низкой электропроводности. К настоящему времени был предпринят ряд попыток улучшить электрохимические свойства катодных материалов оливинового типа, включая уменьшение размера частиц, легирование катионами ¹ , углеродное покрытие ² из LiMnPO ₄ , ³ и использование LiMnPO ₄ / углеродный композит. ^2,4 Для преодоления слабости LiMnPO4 3 было разработано несколько способов синтеза, таких как твердофазная реакция, ^4–6 золь-гель метод, ^2,3 полиольный процесс, ⁷ гидротермальный синтез ⁸ осаждение, ⁹ и электростатическое напыление. ¹⁰ Однако электрохимические характеристики катодов из Li M PO ₄ , приготовленных с использованием вышеупомянутых технологий, еще не удовлетворяют прикладным потребностям коммерческих элементов.

Распылительный пиролиз (SP) — это хорошо известный непрерывный одностадийный метод получения тонкодисперсных однородных многокомпонентных порошков высокой чистоты. По сравнению с частицами, полученными методами мягкой химии, SP дает узкий гранулометрический состав, которым можно управлять от микрометра до субмикрометрового масштаба. Более того, SP можно использовать для получения высокочистых порошков с легко регулируемым составом. Около десяти лет назад мы впервые сообщили, что сферический наноструктурированный LiMn ₂ O ₄ и его замещенные формы могут быть получены пиролизом распылением. ^11,12 Недавно мы также сообщили, что нанокомпозиты Li M PO ₄ / C ( M = Fe, Mn, Co) ^13–16 с превосходными электрохимическими свойствами могут быть успешно синтезированы с использованием комбинации СП, шаровой мельницы и термообработки. Некоторые из наших недавних результатов по композитам Li M PO ₄ / C суммированы в этой статье.

Синтез и электрохимические свойства LiFePO

LiFePO ₄ / C были приготовлены при 500 ° C с помощью SP и затем измельчены с помощью мокрого шарика (WBM) при скорости вращения 800 об / мин.WBM с этанолом проводили в течение 3 часов в атмосфере Ar, а измельченную смесь подвергали термообработке при 600 ° C в течение 4 часов в атмосфере N ₂ + 3% H ₂ . Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) показала, что наночастицы LiFePO ₄ со средним геометрическим диаметром 146 нм были покрыты тонким углеродным слоем в несколько нанометров (, рис. 1, ).

Катодные материалы Umicore в основе литий-ионных аккумуляторных батарей

Эти файлы cookie необходимы для просмотра веб-сайта и использования его функций, таких как доступ к защищенным областям сайта.Файлы cookie, которые позволяют интернет-магазинам хранить ваши товары в корзине, пока вы совершаете покупки в Интернете, являются примером строго необходимых файлов cookie. Эти файлы cookie, как правило, представляют собой файлы cookie сеанса первой стороны. Хотя получение согласия на использование этих файлов cookie не требуется, пользователю следует объяснить, что они делают и почему они необходимы.

Необходимые файлы cookie

Имя PHPSESSID

Хост umicore.ком

Продолжительность Конец сеанса

Тип Собственный

Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)

Используется для обеспечения функциональности на всех страницах.

Имя CookieConsent

Хост umicore.com

Продолжительность 1 год

Тип Собственный

Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)

Идентификация и регистрация ваших настроек cookie.

Название XSRF-TOKEN

Хост .umicore.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Собственный

Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)

Этот файл cookie предназначен для обеспечения безопасности сайта и предотвращения атак с подделкой межсайтовых запросов.

Также известные как «функциональные файлы cookie», эти файлы cookie позволяют веб-сайту запоминать выбранные вами ранее варианты, например, какой язык вы предпочитаете, для какого региона вы хотите получать отчеты о погоде или какое у вас имя пользователя и пароль, чтобы вы могли автоматически авторизуйтесь.

Файлы cookie предпочтений

Язык имени

Хост umicore.ком

Продолжительность 30 дней

Тип Собственный

Категория Предпочтения

Используется для хранения языковых предпочтений.

Также известные как «файлы cookie производительности», эти файлы cookie собирают информацию о том, как вы используете веб-сайт, например, какие страницы вы посещали и по каким ссылкам переходили. Никакая из этой информации не может быть использована для вашей идентификации.Все это агрегировано и, следовательно, анонимно. Их единственная цель — улучшить функции веб-сайта. Сюда входят файлы cookie сторонних аналитических служб, если они предназначены исключительно для использования владельцем посещаемого веб-сайта.

Google Universal Analytics

Google Universal Analytics измеряет, как пользователи взаимодействуют с содержанием нашего веб-сайта.Эта информация может улучшить взаимодействие с пользователем.

Имя _ga

Хост .umicore.com

Продолжительность 2 года

Тип Сторонний

Категория Статистика

Используется для расчета данных о посетителях, сеансах и кампаниях для аналитических отчетов.

Имя _ga_GJQ3Q89N7Q

Хост .umicore.com

Продолжительность 2 года

Тип Сторонний

Категория Статистика

Это имя файла cookie связано с Google Universal Analytics — значительным обновлением наиболее часто используемой службы аналитики Google.Этот файл cookie используется для различения уникальных пользователей путем присвоения случайно сгенерированного числа в качестве идентификатора клиента. Он включается в каждый запрос страницы на сайте и используется для расчета данных о посетителях, сеансах и кампаниях для отчетов аналитики сайтов.

Имя _gid

Хозяин .umicore.com

Продолжительность 1 день

Тип Сторонний

Категория Статистика

Используется для подсчета и отслеживания просмотров страниц.

Статистические файлы cookie

Hotjar

Hotjar — это компания, занимающаяся аналитикой поведения, которая анализирует использование веб-сайтов, предоставляя обратную связь с помощью таких инструментов, как тепловые карты, записи сеансов и опросы.Он работает с инструментами веб-аналитики, такими как Google Analytics, чтобы дать представление о том, как люди перемещаются по веб-сайтам и как можно улучшить их клиентский опыт.

Имя _hjAbsolute SessionInProgress

Хозяин .hotjar.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Статистика

Используется для хранения уникальных посещений.

Имя _hjFirstSeen

Хост .hotjar.com

Продолжительность 30 минут

Тип Сторонний

Категория Статистика

Определяет первый сеанс нового пользователя на веб-сайте, показывая, видит ли Hotjar этого пользователя впервые.

Имя _hjTLDTest

Хост .hotjar.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Статистика

При выполнении сценария Hotjar мы пытаемся определить наиболее общий путь cookie, который мы должны использовать вместо имени хоста страницы.Это сделано для того, чтобы файлы cookie могли совместно использоваться поддоменами (если применимо). Чтобы определить это, мы пытаемся сохранить файл cookie _hjTLDTest для различных альтернатив подстроки URL до тех пор, пока он не выйдет из строя. После этой проверки cookie удаляется.

Имя _hjid

Хозяин .hotjar.com

Продолжительность 1 год

Тип Сторонний

Категория Статистика

Используется для хранения уникального идентификатора пользователя.

Имя _hjIncluded InPageviewSample

Хост .hotjar.com

Продолжительность 30 минут

Тип Сторонний

Категория Статистика

Используется, чтобы сообщить Hotjar, включен ли посетитель в выборку данных, определяемую лимитом просмотров страниц этого сайта.

Имя _hjIncluded InSessionSample

Хост .hotjar.com

Продолжительность 30 минут

Тип Сторонний

Категория Статистика

Сообщает Hotjar, включен ли посетитель в выборку данных, определяемую дневным лимитом сеансов нашего сайта.

Эти файлы cookie отслеживают вашу активность в Интернете, чтобы помочь рекламодателям предоставлять более релевантную рекламу или ограничивать количество просмотров рекламы. Эти файлы cookie могут передавать эту информацию другим организациям или рекламодателям.Это постоянные файлы cookie и почти всегда стороннего происхождения.

Маркетинговые файлы cookie

YouTube

YouTube — это принадлежащая Google платформа для размещения и обмена видео.YouTube собирает пользовательские данные с помощью видеороликов, встроенных в веб-сайты, которые объединяются с данными профиля из других служб Google, чтобы показывать таргетированную рекламу посетителям Интернета на широком спектре их собственных и других веб-сайтов.

Имя VISITOR_INFO1_LIVE

Хозяин .youtube.com

Продолжительность 168 дней

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для отслеживания пользовательских предпочтений для видеороликов Youtube, встроенных в сайты, или для оценки пропускной способности.

Имя YSC

Хост .youtube.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Этот файл cookie устанавливается YouTube для отслеживания просмотров встроенных видео путем сохранения уникального идентификатора пользователя.

Имя remote_sid

Хост .youtube.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для службы встроенного видео YouTube.

Имя СОГЛАСИЕ

Хост .youtube.com

Продолжительность 121 день

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Описание Используется Google для хранения настроек согласия на использование файлов cookie.

Facebook

Facebook — американская социальная сеть и служба социальных сетей.

Имя _fbp

Хозяин .facebook.com

Продолжительность 84 дня

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для хранения и отслеживания посещений веб-сайтов.

Имя fr

Хост .facebook.com

Продолжительность 84 дня

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Разрешает показ рекламы или ретаргетинг.

Google

Google LLC — американская многонациональная технологическая компания, специализирующаяся на услугах и продуктах, связанных с Интернетом, включая технологии онлайн-рекламы, поисковую систему, облачные вычисления, программное и аппаратное обеспечение.

Имя NID

Хост .google.com

Продолжительность 168 дней

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для включения доставки рекламы или ретаргетинга, сохранения пользовательских настроек.

Имя 1P_JAR

Хост .google.com

Продолжительность 30 дней

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Этот файл cookie содержит информацию о том, как конечный пользователь использует веб-сайт, и о любой рекламе, которую конечный пользователь мог видеть перед посещением указанного веб-сайта.

Имя СОГЛАСИЕ

Хост .google.com

Продолжительность 121 день

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Описание Используется Google для хранения настроек согласия на использование файлов cookie.

Твиттер

Twitter — это американская служба микроблогов и социальных сетей, в которой пользователи публикуют сообщения, известные как «твиты», и взаимодействуют с ними.

Adobe

Adobe Inc.- американская многонациональная компания по производству компьютерного программного обеспечения. Исторически он был ориентирован на создание мультимедийных и творческих программных продуктов, а в последнее время — на программное обеспечение для цифрового маркетинга.

LinkedIn

LinkedIn — это онлайн-служба, ориентированная на американский бизнес и занятость, которая работает через веб-сайты и мобильные приложения.Платформа, запущенная в 2003 году, в основном используется для профессиональных сетей.

Имя UserMatchHistory

Хост .linkedin.com

Продолжительность 30 дней

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для включения показа рекламы или ретаргетинга.

Имя bcookie

Хост .linkedin.com

Продолжительность 2 года

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для хранения сведений о браузере.

Имя язык

Хост .linkedin.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для хранения языковых предпочтений, потенциально для обслуживания контента на сохраненном языке.

Имя lidc

Хост .linkedin.com

Продолжительность 1 день

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для хранения выполненных действий на сайте.

Диспетчер тегов Google

Google Tag Manager — это система управления тегами (TMS), которая позволяет быстро и легко обновлять коды измерений и связанные фрагменты кода, известные как теги на вашем веб-сайте или в мобильном приложении.

Имя _gat

Хозяин .umicore.com

Продолжительность 1 минута

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для фильтрации запросов от ботов.

Имя _gat_UA-56754319-10

Хост .google.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для фильтрации запросов от ботов.

Имя _gat_UA-56754319-8

Хост .google.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для фильтрации запросов от ботов.

Имя _gat_UA-56754319-16

Хост .google.com

Продолжительность Конец сеанса

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для фильтрации запросов от ботов.

Имя _gcl_au

Хост .google.com

Продолжительность 84 дня

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется для хранения и отслеживания конверсий.

Двойной клик

Doubleclick — это компания Google, которую онлайн-издатели используют для показа рекламы на своих веб-сайтах.

Имя IDE

Хозяин .doubleclick.net

Продолжительность 1 год

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Используется Doubleclick, рекламной биржей Google для ставок в реальном времени.

Имя test_cookie

Хост .doubleclick.net

Продолжительность 2 дня

Тип Сторонний

Категория Маркетинг

Описание Этот файл cookie устанавливается DoubleClick (который принадлежит Google), чтобы определить, поддерживает ли браузер посетителя веб-сайта файлы cookie.

Новый метод переработки смешанных катодных материалов для литий-ионных батарей

Рынок перезаряжаемых литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов составил 11,8 млрд долларов в 2011 году и, как ожидается, вырастет до 50 млрд долларов к 2020 году. С развитием бытовой электроники, а также гибридных и электромобилей спрос на литий-ионные аккумуляторы будет продолжать расти. .Однако литий-ионные аккумуляторы широко не перерабатываются, поскольку в настоящее время это нецелесообразно с экономической точки зрения (напротив, в настоящее время перерабатывается более 97% свинцово-кислотных аккумуляторов). На сегодняшний день отсутствуют коммерческие методы экономичной и эффективной утилизации литий-ионных аккумуляторов с различным химическим составом катодов. Учитывая наши ограниченные ресурсы, воздействие на окружающую среду и национальную безопасность, литий-ионные аккумуляторы необходимо утилизировать. Предлагается новая низкотемпературная методология с высокой эффективностью для того, чтобы рециркулировать литий-ионные батареи экономично и, следовательно, коммерчески целесообразно, независимо от химического состава катода.Разделение и синтез катодных материалов (наиболее ценного материала в литий-ионных аккумуляторах) из переработанных компонентов являются основным направлением этого исследования. Результаты показывают, что разработанный процесс рециркуляции практичен с высокой эффективностью извлечения, и что он жизнеспособен для коммерческого внедрения.

У вас есть доступ к этой статье

Новые возможности в литий-ионных аккумуляторах

Исследования и разработки новых материалов для хранения энергии важны для повышения полезности энергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, тем самым снижая зависимость от ископаемого топлива, ограниченного ресурса.Литий-ионные батареи занимают центральное место в таких инициативах и играют все более важную роль на «зеленых» рынках, таких как рынок гибридных электромобилей (HEV).

Ископаемое топливо — это ограниченный ресурс, который оказывает уникальное давление на исследования и разработки (НИОКР) в области новых материалов для хранения энергии для возобновляемых источников энергии. Литий-ионные аккумуляторы являются ключевыми в этих инициативах, которые впоследствии представляют собой один из самых многообещающих направлений для систем экологически чистой энергии.

Основы литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор состоит из трех компонентов: катода, анода и электролита.Катоды обычно являются самым дорогим и самым тяжелым элементом батареи, поэтому исследования катодов имеют высокий приоритет. Катод — это окислительный или положительный электрод, который получает электроны из внешней цепи и уменьшается в ходе электрохимической реакции.

Катоды часто изготавливаются из оксида лития-кобальта (или кобальтата лития), оксида лития-марганца (также известного как шпинель или манганат лития), фосфата лития-железа, а также литий-никель-марганцевого кобальта (или NMC) и литий-никель-кобальт-алюминиевого оксида ( или NCA).В качестве объединяющего элемента в каждом из этих типов литий-ионных аккумуляторов литий, естественно, играет центральную роль в основной реакционной способности катодов.

Понимание катодных исследований

Катодные исследования обычно сосредоточены на открытии и исследовании новых и улучшенных материалов, которые могут быть использованы для накопления энергии. Используемые материалы существенно влияют на характеристики аккумулятора. В одноразовых батареях электроды могут течь в одном направлении от анода к катоду.Однако аккумуляторные батареи должны обращать поток вспять. Катодные исследования привели к идентификации лития как идеального вещества как для анода, так и для катода, поскольку он принимает и теряет электроны в зависимости от конфигурации электродного элемента.

Катодные исследования были сосредоточены на материалах, которые могут облегчить циклы разряда и перезарядки через переменный перенос ионов и электронов, и в настоящее время являются областью сосредоточенных исследований. Катодные исследования в настоящее время исследуют многочисленные структурные группы для будущих устройств накопления энергии, в первую очередь с использованием дифференциальной электрохимической масс-спектрометрии (DEMS) в качестве ключевого инструмента исследования.Электрохимические характеристики различных систем литий-ионных аккумуляторов зависят от различного химического состава, кристаллических структур и физики твердого тела.

DEMS — идеальный инструмент для катодных исследований, поскольку он сочетает в себе эксперименты на электрохимических полуячейках с прецизионной масс-спектрометрией. Это позволяет исследователям точно определять промежуточные продукты реакции низкого уровня, возникающие в результате реакций на границах раздела между катодами и электролитами.

Hiden Analytical для катодных исследований

Hiden Analytical находится в авангарде решений для дифференциальной электрохимической масс-спектроскопии для катодных исследований и исследований литий-ионных аккумуляторов.Катодные исследования — важная область исследований и расширения для устойчивых устройств хранения энергии, которые достаточно легкие для ряда приложений мобильной электроники.

Наше решение DEMS сочетает в себе мощный масс-спектрометр HPR-40 DSA с уникальным нанопористым интерфейсом для отбора проб, который позволяет в реальном времени обнаруживать как выделяющиеся отходящие газы, так и растворенные частицы в растворе.