Новая китайская батарея «на железе» - попытка снизить зависимость от нефти

Крупномасштабная система хранения энергии следующего поколения обещает сверхнизкую стоимость и рекордный срок службы. Об это заявили китайские разработчики, утверждающие, что они добились прорыва в технологии «полностью железных аккумуляторов» - без использования лития. Эта технология может резко снизить стоимость хранения возобновляемой энергии.

Китайские учёные исходили из того, что система должна быть значительно дешевле литиевого её аналога. Дело в том, что на текущий момент цена лития в 80 с лишним раз выше цены железа в виде промышленного сырья. По мнению китайских исследователей, железная батарея может стать потенциальным решением проблемы узких мест в глобальном энергетическом переходе.

Команда из Института исследований металлов при Китайской академии наук (CAS) сообщила о создании высокостабильного электролита, способного выдерживать тысячи циклов заряда-разряда практически без потери ёмкости. Это рекордные показатели для этой области. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.

Из релиза:

Предлагается недорогое и долговечное решение для крупномасштабного хранения энергии.

Глобальный энергетический переход сталкивается с критическим узким местом в накоплении энергии от солнечных и ветровых электростанций в масштабах, достаточных для стабилизации сети. И при решении этой проблемы «старыми» методами в значительной степени росли затраты, что ставило под сомнение целесообразность энергоперехода как такового.

Таким образом, Китай, продолжая покупать нефть и газ, вкладывается в использование альтернативных источников, а также в системы накопления энергии от таких источников. Цель понятна - снизить зависимость от импорта углеводородов.

Напомним, что на данный момент основными импортёрами нефти из России являются Китай и Индия.

Comments

[Сергей Новиков_3]

выдерживать тысячи циклов заряда-разряда практически без потери ёмкости.

.. хороший задел для развития электротранспорта. Все китайские бабушки пересядут на электросамокаты?

[topol717]

Цитата: Сергей Новиков_3

.. хороший задел для развития электротранспорта.

Это не так, потому что для транспорта важнейшим параметром является вес и объем батареи. И если для домашнего накопления вес грубо говоря не важен, то для транспорта это ключевой показатель.

[abrakadabre]

Если точнее, то удельная емкость аккумуляторов на. Вторым важнейшим параметром является максимальная долговременная выдаваемая мощность. То есть важны не только объем, но и скорость отдачи энергии..

[astepanov]

Всё верно. Речь в статье (довольно безграмотной, построенной по принципу "скопируем у журналиста, добавим собственной чуши поверх имеющейся и выложим") идет о железо-воздушном аккумуляторе. В таком аккумуляторе железо обратимо окисляется кислородом воздуха. Кислород поглощается при разряде, выделяется при заряде. Открытой такую систему сделать можно, но тогда придется периодически заменять электролит, потому что щелочь будет поглощать СО2 из воздуха. Либо нужно накапливать кислород в специальных емкостях, что резко усложняет батарею и ухудшает характеристики. КПД батареи по энергии не превышает 40% (против 90 и более у литий-ионных). Наконец, срок службы в 30 лет - это расчетное, а не измеренное значение. Говорить о стоимости энергии по сопоставлению стоимости лития и железа - это бред, потому что в батарее помимо железа есть еще марганцевый катализатор, фторопласт и тьма других материалов (впрочем, к литиевым батареям это тоже относится). В общем, бить в литавры рановато.

[Azim77]

Предположу, что железный аккумулятор будет использоваться для хранения энергии, выработанной солнечными панелями, которые Китай усиленно производит и устанавливает. Для этого нужно очень много больших аккумуляторов и вес и габариты не так сильно принципиальны.

[самый главный]

Все китайские бабушки пересядут на электросамокаты?
Все китайские бабушки скорее всего пересядут на джипы и седаны представительского класса судя по автосалону в Китае. И я им завидую! К сожалению, самокатные повозки класса " г" что клепает ВАЗ это наша реальность...

[Sky Strike fighter]

Президент Российской Федерации лично отметил значимость проекта в одном из последних выступлений, подчеркнув, что такие открытия помогают не только решить энергетические задачи, но и укрепляют национальную безопасность, уменьшая зависимость от импорта топлива.

Крупные российские компании — от Газпрома до Роснано — уже выразили готовность финансировать и развивать направление «АкваФлюс». Это вселяет уверенность, что источники бесконечной энергии появятся в повседневной жизни россиян уже в ближайшие 10-15 лет.

. Российские ученые представили метод, который позволяет извлекать энергию из активации молекул воды с помощью нанотехнологий и квантовых процессов. Если упростить, — вода, казалось бы, простой и доступный всем ресурс, превращается в топливо. Без загрязнений, без вредных выбросов, без зависимости от ограниченных запасов. ...Технология, названная «АкваФлюс», была разработана ведущими физиками и химиками Института энергетики им. Ломоносова. Суть в применении наноструктурированных катализаторов, которые при взаимодействии с водой образуют уникальные соединения, способные выделять энергию намного эффективнее традиционных методов горения или ядерных реакций.Интересно, что процесс напоминает биохимию растений, которые посредством фотосинтеза преобразуют солнечный свет в энергию. Но в «АкваФлюс» все происходит на наномасштабе, и без вмешательства солнечного излучения.

Этот прорыв, по словам руководителя проекта профессора Алексея Петровича Соколова, стал возможен благодаря десятилетиям исследований в области квантовой химии и новых материалов. «Мы долго искали способ использовать самую распространенную в природе субстанцию — воду — как источник энергии, а не просто как носитель или охлаждающую жидкость,» — делится он своими мыслями.

https://dzen.ru/a/aMjw99PKJCJqGtZd

[belost79]

"Российские ученые представили метод, который позволяет извлекать энергию из активации молекул воды с помощью нанотехнологий и квантовых процессов."
Извините, но я понял этот текст так : " Российские чиновники представили метод извлечения бюджетных средств в свой карман с помощью новой аферы, использующей слова "нанотехнологии", "квантовые процессы".

[Sky Strike fighter]

Почему вам везде мерещатся аферы?

[alexboguslavski]

Во всём виноват Чубайс. (с) РосНано - его детище.

[Sky Strike fighter]

Из открытых источников.

«Роснано» — государственная корпорация, созданная для развития нанотехнологий и инновационных проектов в России. Среди её ключевых проектов и прорывов можно выделить следующие:
OCSiAl — производство графеновых нанотрубок. Частично принадлежащая «Роснано» компания стала первым в мире промышленным производителем одностенных углеродных нанотрубок. В 2019 году её рыночная оценка достигла $1 млрд, что позволило ей войти в «клуб единорогов».

«Монокристалл» — производство синтетического сапфира. Дочерняя компания «Роснано» стала мировым лидером в выращивании сапфиров, которые используются в светодиодах, производстве смартфонов, планшетов, умных часов, а также для стёкол камер, сенсоров отпечатков пальцев и дисплеев.

«ПЭТ-Технолоджи» — сеть центров ядерной медицины. При участии «Роснано» была создана первая в России федеральная сеть центров позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-центров) для диагностики онкологических заболеваний.

«Хевел» — производство солнечных модулей. Проект включал строительство завода по выпуску тонкоплёночных солнечных модулей на основе технологии Oerlikon. «Роснано» инвестировала в проект около 16 млрд рублей.

Baikal Electronics — разработка процессоров. Компания занималась созданием интегральных микросхем и систем на кристалле на базе архитектур ARM и MIPS. В 2015 году появился первый процессор Baikal-T на базе архитектуры MIPS, а в 2020 году началось производство российского процессора Baikal-M.

«Моторика» — роботизированные протезы. Компания разрабатывает и производит роботизированные функциональные протезы рук с индивидуальным дизайном. «Роснано» выступала инвестором ранней стадии проекта.

Фонд развития ветроэнергетики. Создан в 2017 году совместно с энергетической компанией «Фортум». В рамках проекта началось строительство заводов по производству российского оборудования для ветроустановок, а также ветропарков.

Газовая турбина ГТД-110М. Совместный проект «Роснано», завода «ОДК-Сатурн» (Ростех) и «Интер РАО». Агрегат прошёл 3000 часов испытаний, планировалось начать серийное производство в 2020 году.

Среди проектов, которые не достигли ожидаемых результатов, можно назвать, например, производство поликремния и моносилана (проект был закрыт после убытков в 11 млрд рублей) и создание гибкого электронного ридера Plastic Logic (проект провалился из-за высокой стоимости и отсутствия массового производства).

[Дедок]

«Монокристалл» — производство синтетического сапфира.

еще более 40 лет назад, для моей работы, понадобилось сапфировое стекло - и у нас в СССР его делали!
Роснано, здесь - не при делах точно...
правда, это - очередной финансовый поток, который можно контролировать...

[nobody75]

РосНано - его детище.

Роснано должна была купить СССР. "Нанисты" Толика приходили к украинским олигархам с чемоданом денег и придлагали им с этим чемоданом свалить. Украинские олигархи начали их отстреливать силами собственных "дружин". Так возник низовой украинский национализм. "Верхушечный" национализм возник из - за деятельности Черномырдина. Ему нужна была крыша, но связей в США не было. Вот он и обратился к чикагским мальчикам - бандеровцам, у которых были подвязки в ЦРУ.
С Уважением

[belost79]

"Почему вам везде мерещатся аферы?"
Ну, может быть от того, что когда я читаю или слышу "нанотехнологии в России", я сразу представляю Чубайса и Ко? Даже не знаю, почему у меня такие ассоциации...

[Sky Strike fighter]

Поверьте нанотехнологии в России есть. Просто в своё время Чубайс изрядно подпортил имидж этих технологий своей деятельностью,а СМИ раскрутили эту тему,таким образом был обеспечен черный пиар,что якобы нанотехнологии это чуть ли не профанация.

[Lako]

Хорошо, что они есть. Но где это увидеть в "железе"? Солнечные модули, аппараты медицинской диагностики, компьютеры на базе российских процессоров? Почему то, все это, закупается китайского производста.

[topol717]

Этот прорыв, по словам руководителя проекта профессора Алексея Петровича Соколова, стал возможен благодаря десятилетиям исследований в области квантовой химии и новых материалов. «Мы долго искали способ использовать самую распространенную в природе субстанцию — воду — как источник энергии, а не просто как носитель или охлаждающую жидкость,»

Это видимо первоапрельская шутка была. Ни что в природе ниоткуда не возникает. Вода сам по себе никакой энергией не обладает.

Суть в применении наноструктурированных катализаторов,

И из воды молекул Водорода и Кислорода ничего другого создать нельзя. А катализатор сам не учувствует в реакции.

[alexboguslavski]

Цитата: topol717

И из воды молекул Водорода и Кислорода ничего другого создать нельзя.

А перекись водорода? Может сделали процесс прямого получения перекиси из воды посредством этого катализатора? А тут уже возможны варианты, как из нее добыть электричество.

[Не_боец]

Закон сохранения энергии никто не отменял. Единственный вариант - чтобы извлечь энергию из воды нужно понизить ее температуру, ака заморозить но при этом затраты энергии на снижение должны быть меньше чем энергия получаемой в ходе этой операции с учетом обязательных потерь на преобразование получаемой теплоты (в джоулях!!!) в полезный вид энергии типа электричества.
В общем пришли к суперэффективной тепловой машине типа кондиционер, которая минимальными потерями передает энергию от одной точки к другой.

[astepanov]

Цитата: Не_боец

Закон сохранения энергии никто не отменял. Единственный вариант - чтобы извлечь энергию из воды нужно понизить ее температуру, ака заморозить но при этом затраты энергии на снижение должны быть меньше чем энергия получаемой в ходе этой операции с учетом обязательных потерь на преобразование получаемой теплоты (в джоулях!!!) в полезный вид энергии типа электричества.

На Второе начало термодинамики покушаетесь? Вечный двигатель второго рода предлагаете создать? Ну-ну...

[esl462]

"наноструктурированных катализаторов, которые при взаимодействии с водой образуют уникальные соединения"
Одна эта фраза попахивает афёрой

[astepanov]

Цитата: Sky Strike fighter

. Российские ученые представили метод, который позволяет извлекать энергию из активации молекул воды с помощью нанотехнологий и квантовых процессов.

Вы бы прекратили копипастить откровенную чушь от откровенных жуликов. Термодинамику не обойдешь никакими нано- и квантовыми методами. Ведь учились же в школе, должны знать азы.

[Кузнец 55]

Не знаю пересядут ли бабушки на самокаты , скорее на автомобили . У бабушек с возрастом проблемы с вестибулярным аппаратом , и чем старше , тем больше проблем .
Есть метод определения насколько человек здоров и мобилен . Встаньте на одну ногу и простоите 20 секунд . Не каждый 60 летний способен на это .
Но понимаю , это с бабушками , шутка .
Но как этот аккумулятор поведет себя при перепаде температур ? Годится ли он для зимних условий ?
До сих пор все они частично теряют работоспособность при минусовый температурах .

[designer]

Небольшое уточнение, проделывать этот тест нужно с закрытыми глазами.

[cpls22]

Цитата: Кузнец 55

Но как этот аккумулятор поведет себя при перепаде температур ? Годится ли он для зимних условий ?
До сих пор все они частично теряют работоспособность при минусовый температурах .

Если это развитие темы литий-железо-фосфатных систем, то у них морозоустойчивость лучше, чем у литий-ионных и литий-полимерных.
Но они отдают ток не очень быстро, и объёмнее последних. Так что не зря им отводят нишу хранилищ, а не мобильных источников.

[Зеленый Чай]

Для бабушек будет специальный костюм со стабилизацией и моноколесом. Будущее уже здесь, старик!

[Lako]

Да уже недолго осталось. Поехал на Радуницу, в деревню. По дороге в агрогородок, меня обгоняет на электроскутере, бабка простецкого вида. Я, от удивления: "Ну, вы даете". Она оборачиваясь: "А что, у меня ноги хворыя"

[Зеленый Чай]

Между прочим для бабко-целей шикарный транспорт - скутер удобнее мото/вело (сидит как на табуретке), заряда на день хватит за глаза и заряжать можно из розетки дома, цена не слишком большая, тихий. Я у себя в городке часто вижу пенсов на скутерах и типа скутерах из самокатов.

По нынешней погоде ездить можно с марта по ноябрь.

[Попандос]

Все китайские бабушки пересядут на электросамокаты?

Вы малость отстали от реалий, китайские бабушки пересаживаются с электросамокатов на электромобили

[Дилетант]

что ставило под сомнение целесообразность энергоперехода как такового.

Наконец то до некоторых стало доходить, что "эффективность" солнечнвх и ветряных генераций завышена на порядки. И это еще не считают стоимость утилизации литиевых аккумуляторов, сроки массового списания которых еще не подошли, но скоро подойдут.

[kosmozoo]

Интересен состав электролита. А то может там какой Гелий-3 или водород в металлической форме. Другими словами все ли компоненты батареи такие же распространенные элементы как железо, при нормальном атмосферном давлении?

[mErLin68]

Похоже на электролитные ёмкости redox-системы. Это "аккумуляторы" на базе ячеек с протонобменной мембраной (по типу топливных ячеек) и внешними хранилищами полуэлектролитов. Технология известна с древности, но сравнительно широко применяется лишь последнее десятилетие - в связи с возросшей потребностью в дешёвых хранилищах энергии для "зелёной" энергетики. Количество циклов заряда-разряда там изначально очень большое - 5-10 тысяч (сами ячейки, вообще, страдают мало). Понятия "полный разряд" вовсе не существует - такие системы могут служить лет по 20. Объём полуэлектролитов (т.е. ёмкость аккумулятора) можно сделать огромным - знай ставь бочки и доливай. Обычно, основой электролитов для классических redox является пентоксид ванадия․ Но ванадий дорожает и там не всё хорошо с температурной стабильностью. Пытаются изобретать органические полуэлектролиты и играть материалом электродов. Хотя, с органикой всё пока ещё дороже. Альтернативой являются системы на базе железа. Хотя, там самая низкая плотность энергии. Она у этих систем, вообще, невысокая - у большинства даже ниже обычного свинцово-кислотного аккумулятора. В большинстве задач это не очень важно. На транспорт такие хранилища не ставят, а применяют для малых электростанций, в частных коттеджах и т.п. Там можно наращивать бочки сколько угодно. А вообще, китайцы любят заранее объявлять о будущих прорывах и каких-то волшебных вундерваффе, таковыми не являющимися. Все их производители этим страдают. Вплоть до публикации прайсов "на вырост". Начинаешь говорить с инженерами։ "Ой, мы над этим работаем, но пока у нас НИОКР, а будем продавать только в следующем году. Может быть".

[alexboguslavski]

А что у нас? Есть хорошие новости.

"Ростех" разработал комплекс "Вика" для подавления навигации дронов

Система, созданная специалистами концерна "Созвездие", обрывает связь беспилотников с каналами GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou.

Преимуществом "Вики" является автоматический режим работы и встроенный обнаружитель БПЛА. Они позволяют подавлять навигацию только в случае обнаружения угрозы, что критически важно для использования на объектах городской инфраструктуры.

"Вика" также может работать в ручном режиме или с получением данных об угрозах от внешних источников.

Объединение шести или восьми модулей системы создаёт купол, защищающий объект на 360 градусов.

Высокая степень автоматизации комплекса и его небольшие габариты позволяют применять его для защиты городских, промышленных и военных объектов.

Минус есть. Это всё равно ближние подступы, достигнув которые БПЛА может уже не нуждаться в GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou для наведения. Например - использование машинного зрения.

[Schneeberg]

Цитата: alexboguslavski

Во всём виноват Чубайс

Он сейчас загорает под средиземноморским солнцем. Отдыхает от трудов праведных