ДЕНЬ В ИСТОРИИ: ЖОРЖ ЛЕКЛАНШЕ

Наш Центр компетенций и портал Mendeleev.info начинают цикл рассказов о великих электрохимиках, которые создавали нашу отрасль. Те, кому мы сейчас обязаны всем тем разнообразием источников тока. Публикации будут делаться в памятные даты.

138 лет назад в Париже в возрасте всего 42 лет от рака гортани умер талантливый инженер и изобретатель Жорж Лекланше (1839-1882). Именно ему мы обязаны появлением марганцево-цинкового гальванического элемента и, в итоге, батарейки в том виде, в котором мы привыкли ее видеть.

Читать дальше на сайте Центра: https://npenergy.ru/novosti/den-v-istorii-zhorzh-leklanshe.html

#наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #sciencehisytory #интереснаянаука

В нашем молодом центре и коллектив очень молодой. Наши основные сотрудники - это молодые ученые, аспиранты и даже студенты.

Мы решили спросить у них о том, чем они занимаются, и почему им нравится работать у нас.

И вот первое видео из серии о своей работе рассказывают ребята из группы, занимающейся разработками в области литий-ионных аккумуляторов.

#ипхф #тпу #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #вуз #обучение #образование

Перед вами - скелет древней нелетающей птицы Gastornis parisiensis, жившей 50 миллионов лет назад. Казалось бы, какое отношение она имеет к нашей тематике? Оказывается, самое прямое.

Первые останки этой птицы были найдены неподалеку от Парижа (отсюда и второе слово видового имени) в 1855 году выдающимся и разносторонним естествоиспытателем ГАСТОНОМ ПЛАНТЕ - и физиком в первую очередь.

Через четыре года после своего палеонтологического открытия, он сделал открытие гораздо более важное - открыл и воплотил в металле принцип работы вторичного источника тока, попросту - СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА.

Аккумуляторы Планте, появившиеся в 1859 году, сильно изменившись внешне, остались практически такими же по своему устройству и до сих пор запускают наши автомобили и обеспечивают током другие устройства.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука  #обучение #образование

Наши сотрудники часто выступают с научно-популярными лекциями. Сегодня в Томске на школе молодого ученого Science O'Clock выступил заместитель руководителя нашего Центра по связям с общественностью Алексей Паевский.
В своей лекции он рассказал историю знакомства человечества с литием и с химическими источниками тока, о том, за что присудили Нобелевскую премию по химии 2019 года и что дополнит литий-ионные батареи в будущем.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука  #обучение #образование

С этих невзрачных элементов началась мобильная революция. На фотографии вы видите первые коммерческие литий-ионные аккумуляторы, выпущенные фирмой Sony в 1991 году.

С этого момента фактически и стали возможны все современные гаджеты - от ноутбука до мобильного телефона. Появление таких источников тока стало возможным после того, как Акиро Ёсино добавил последний элемент пазла в устройство литий-ионников: кокс в качестве анодного материала. В 2019 году Ёсино, как и его предшественники - Стэнли Уиттенгем и Джон Гуденаф - удостоился Нобелевской премии по химии.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука  #обучение #образование

Гистерезис напряжения в богатом литием катоде оказался связан с молекулами кислорода

Новая работа, опубликованная в журнале Nature Energy, раскрывает причину гистерезиса  напряжения в аккумуляторе с катодом, богатым литием.

Гистерезис в аккумуляторах – это обычное явление, связанное с тем, что при разряде напряжение падает (в сравнении с расчетным) за счет изменения потенциала электродов (поляризации) из-за изменения концентрации, состава, хим. реакций, переноса заряда через межфазные границы. Причины гистерезиса бывают самые разные – и их поиск и устранение – важный компонент борьбы с падением емкости аккумуляторов.

Авторы работы изучали гистерезис в катоде состава Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 и сумели показать при помощи ядерной магнитной спектроскопии на ядрах 17О, что в этом случае потеря напряжения величиной до одного вольта связана с тем, что пустоты в частицах катода захватывают молекулы кислорода. Эти молекулы О2 восстанавливаются обратно в О2− на разряде, но при более низком напряжении 3,75 В (сам аккумулятор должен давать 4,6 В), что объясняет гистерезис напряжения в богатых литием катодах.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41560-020-00697-2

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука  #образование

Вчера Нобелевский комитет присудил очередную премию в области химии за системы редактирования генома. Это в очередной раз вызвало разговоры о том, что премию дали не совсем по химии.

Зато в прошлом году премия была по тематике работы нашего Центра: ее получили Стэнли Уиттенгем, Джон Гуденаф и Акиро Ёсино за разработку литий-ионных аккумуляторов. В декабре на Нобелевской неделе заместитель нашего руководителя побывал в Стокгольме и взял короткое интервью у одного из нобелиатов - Стенли Уиттенгема. Давайте еще раз перечитаем!

https://mendeleev.info/stenli-uittingem-ne-ostanavlivajtes/

#ипхф #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование #nobelprize #li-ion #нобелевскийлауреат #нобелевскаяпремия

В Самаре (и в Интернете) второй день проходит конференция BCI Samara 2020, которая посвящена интерфейсам "мозг-компьютер". Казалось бы, какое отношение она имеет к тематике нашего Центра? Однако нейроинтерфейсам, особенно имплантируемым в мозг и периферическую нервную систему человека, тоже нужна энергия. О химических источниках энергии для нейроимплантов будущего и о том, какие барьеры стоят на пути их разработки, на конференции рассказал заместитель руководителя нашего Центра Алексей Паевский.

#ипхф #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование #neuroscience #bcisamara2020 #BCI #ИМК

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АВТОМОБИЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА

Герой многочисленных телевизионных репортажей и наш рабочий инструмент для изучения взаимодействия нескольких источников энергии в электрическом транспорте. А также - демонстрации применения этого самого транспорта для самых разных целей.
В общем все о жизни электроплатформы в ЦК НТИ при ИПФХ РАН... и даже немного больше! :)

#ипхф  #наука #знания #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

И снова наша рубрика ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ ПО ПЯТНИЦАМ :)

Перед вами – всегда недовольная. Точнее – Всегда Недовольная или La Jamais Contente. Такое женское имя носил электромобиль бельгийца Камиля Женатци, сына производителя резиновых изделий Констана Женатци. Этот заднеприводный электромобиль был сделан из легкого сплава магния, алюминия и вольфрама.

Два электромотора напрямую вращали задние колеса, запитываясь от двух батарей Фульмена, свинцово-кислотных аккумуляторов, схожих по конструкции с теми аккумуляторами, что стоят сейчас в наших автомобилях.

Именно Всегда Недовольной выпала честь преодолеть важнейший психологический рубеж. 4 марта 1899 года Женатци установил на ней новый мировой рекорд скорости передвижения по земле и он впервые преодолел рубеж в 100 километров в час, а именно – 105,882 км/ч.

Сейчас Всегда Недовольная экспонируется в автомобильном музее в Компьене.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Переход на «водородное отопление» поможет Британии достичь «углеродного нуля» к 2050 году

Новое исследование, опубликованное в журнале Energy & Environmental Science, представляет дорожную карту пути к углеродной нейтральности для Великобритании. Проект, родившийся в недрах Имперского колледжа Лондона, говорит, что для этого нужно перевести отопление в стране с газа на водород.

Дорожная карта в деталях отвечает на вопросы «Что?», «Где?» и «Когда?», касающиеся этого перехода. Более того, она отвечает и на вопрос «Сколько?».

Исследование показало, что перевод национальной теплосети от природного газа к водороду для отопления может помочь Великобритании достичь целевых показателей углеродной нейтральности до 2050 года, но при этом установка и запуск водородного отопления может стоить в три раза дороже, чем аналогичные мероприятия – но для природного газа.

Ключевой вывод этой работы состоит в том, что, хотя переход на водородную систему отопления технически осуществим сегодня на основе коммерчески доступных технологий, правительство по-прежнему играет важную роль в качестве маркет-мейкера для обеспечения этого перехода.

Авторы говорят, что развертывание национальной сети можно ускорить, первоначально используя не-«зеленый» водород  (тот, который получается из природного газа и угля) с параллельной утилизацией получившегося углекислого газа, одновременно развивая получение «зеленого» водорода электролизом воды с использованием энергии ветра и Солнца.

Для проведения исследования исследователи использовали новые инструменты математического моделирования с открытым исходным кодом и исследования с использованием региональных данных Великобритании для описания потенциального развертывания водородной инфраструктуры.

На иллюстрации – потребность в отоплении в Великобритании, обозначенная в гигаватт-часах на квадратный километр в год.

Источник: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/EE/D0EE02016H#!divAbstract

#ипхф #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование #greenenergy #зеленаяэнергия #водород #hydrogen #h2

И снова с нами рубрика "Электромобиль по пятницам"

Современные московские электробусы до сих пор многим приезжим кажутся чем-то необычным и суперсовременным. Однако еще более века назад, на рубеже XIX и XX столетий, в России появился первый электробус. На фотографии созданный около 1900 года гатчинским изобретателем Ипполитом Романовым электрический омнибус на 17 человек. Аккумулятора конструкции самого Романова этому транспорту хватало на то, чтобы перевезти пассажиров со скоростью 20 километров в час на расстояние до 60 километров.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Сегодня в нашей рубрике "Электромобиль по пятницам" один из трех электромобилей, совершивших самое далекое путешествие в истории автотранспорта вообще.
Лунная программа США в своих последних трех миссиях - Apollo 15, 16 и 17 - включала в себя не только высадку на поверхность нашего спутника, но и поездки по нему на специальном авто.
"Лунные багги" питались двумя щелочными цинк-серебряными первичными источниками тока емкостью в 121 ампер-час каждый. Они проезжали до 20 километров за одну поездку.
И они так и остались на Луне.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

«Почвенные» биотопливные элементы вышли на полевые испытания

Использование микроорганизмов для генерации электрической энергии – идея не новая, первые подобные работы появились более 40 лет назад. Однако большинство исследований так и не вышло за пределы лабораторий. В новом выпуске журнала Applied Energy рассказывается о «полевых» испытаниях особого типа подобных топливных элементов – грунтовых микробных ТЭ (soil microbial fuel cells, SMFCs). Функциональные стеки SMFC приспособили для очистки питьевой воды.

Исследователи из Великобритании и Бразилии запустили опытную площадку на северо-востоке Бразилии. Почва  в таких элементах действует как электродный сепаратор и служит источником как электроактивных бактерий, так и органических веществ. Каждый SMFC генерирует мощность 0,4 мВт, которая увеличивается до 12,2 МВт за счет электрического подключения 16 SMFC параллельно, со стабильной производительностью в течение 140 дней работы. В начальной школе в Икапуи, на северо-востоке Бразилии, была установлена масштабная система, состоящая из стека из 64 SMFC, которая продемонстрировала способность очищать до пяти литров воды в день при интеграции с электрохимическим реактором.

«Демонстрируя внедрение из лаборатории в поле, наша работа обеспечивает эффективный маршрут для масштабируемости и практического применения стеков SMFC для выработки энергии и самоочищения воды в отдаленных районах», - пишут авторы.

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261920311776

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Перед вами в рубрике "Электромобиль по пятницам" уникальное транспортное средство: единственный в мире водородный троллейбус.

С марта этого года в Риге курсируют 10 таких троллейбусов, которые часть маршрута проходят с использованием контактной сети, а за ее пределы выходят на электроэнергии водородных топливных элементов.

Единственные в своем роде транспортные средства построены польской компанией Solaris.

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Сегодня у нас сразу несколько "Электромобилей по пятницам". А точнее - страница из каталога, представляющая несколько "бюджетных" моделей электромобилей стоимостью ниже 1600 долларов.
Надо сказать, что в американском каталоге 1907 года было представлено около 70 (!) моделей электромобилей - и топовые модели стоили более 2500 долларов.


#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Исследователи из Калифорнийского университета предложили новый метод прямого восстановления катодов литий-железофосфатных батарей, которые рассматриваются как альтернатива литий-кобальтатным аккумуляторам (к примеру, именно на таких источниках энергии ездит новая Tesla Model 3). Исследование опубликовано в журнале Joule крупного научного издательского дома Cell Press в рубрике Report.

«Утилизировать такие батареи экономически невыгодно. Мы сталкиваемся с аналогичной проблемой, когда имеем дело с пластмассами, — материалы дешевые, а методы их утилизации — нет», - говорит один из авторов исследования Чжэн Чэнь.

Новый метод, предложенный электрохимиками, подразумевает прямое восстановление (а точнее – переработку) катодного материала нагревом порошка деградированного катода с солями лития и лимонной кислотой до 60-80 градусов с последующим изготовлением новых катодов.

По данным статьи, этот метод снижает на 80-90 процентов количество энергии, необходимое для утилизации такого типа катодов, при этом он еще и экологичнее.

Источник: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30497-9

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Предложен метод получения водорода из воды при помощи микроволн

Исследователи из Валенсии опубликовали в журнале Nature Energy статью, в которой показывают возможность синтеза водорода из воды при помощи микроволн при сравнительно низких температурах (менее 250 градусов Цельсия).

В своей работе авторы приводят разложение воды при помощи нестехиометрически допированного гадолинием диоксида церия под действием микроволн. Микроволновое излучение индуцирует восстановление оксида, который дальше отрывает атом кислорода от низкоэнергетических молекул воды, что приводит к образованию водорода. Исследователи говорят, что такой микроволново-активированный оксид гадолиния-церия (CGO) годится и для каталитического получения водорода из метана.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41560-020-00720-6

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

"Электромобиль по пятницам": 100-mile Fritchle

Nissan Leaf и Mitsubishi i-MiEV, представленные на рынке в 2010 году, имели примерно такой же запас хода, что и Fritchle Model A Victoria 1908 года: 100 миль (160 километров) на одной зарядке.

Дальность «100-мильного Fritchle» зафиксирована во время гонки на 1800 миль (2900 км) в течение 21 дня зимой 1908 года. Серийный автомобиль ездил в различных погодных условиях, по разному рельефу и в самых разных дорожных условиях (часто по плохим или грязным дорогам). Средняя дальность полета на одном заряде составляла 90 миль, максимальная зафиксированная дальность - 108 миль.

Для статистики:

Электромобили 1894-1900 годов имели запас хода от 20 до 40 миль (от 32 до 64 километров), второе поколение 1901–1910 годов - 50 до 80 миль (от 80 до 130 км). Третье поколение электромобилей 1911-1920 гг.) могло проехать от 75 до более 100 миль (от 120 до более 160 км) на одной зарядке

Картинка из wiki.org

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Мы продолжаем цикл видеознакомств с разработками нашего Центра.

Сегодня мы расскажем о полностью автоматической системе водородного аккумулирования электроэнергии от возобновляемых источников.

Большинство подобных источников, будь то солнечные панели или ветрогенераторы вырабатывают энергию неравномерно. Например, солнечные панели днем дают избыток энергии, а ночью не работают. Поэтому мы создали систему, в которой излишки вырабатываемой электроэнергии направляются на электролиз воды. Получаемый водород хранится в металлогидридном аккумуляторе, а при малом потоке энергии от ее источника автоматически направляется в водородный топливный элемент для выработки электричества. Система сама решает, когда вырабатывать водород, а когда его тратить.

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование