 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Отходы серы – в новые источники питания
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Отходы серы – в новые источники питания
Исследователи из Университета Аризоны заявляют, что новый химический процесс может использоваться для конверсии отходов серы в легкий полимерный материал, который позволит создать более эффективные источники питания для электромобилей.
Как отмечает руководитель исследования, Джеффри Пюн (Jeffrey Pyun), новый полимер получается в результате достаточного простого и выгодного процесса, помимо использования в источниках питания новый материал также сможет найти и другие области применения – например, в оптических устройствах.
Исследователи подчеркивают, что новое поколение литий-серных аккумуляторов (Li-S-аккумуляторов) более пригодны для применения в электромобилях и машинах с гибридным двигателем, их можно будет применять и для военных целей – дело в том, что эти источники питания отличаются большей эффективностью, меньшим весом и меньшей ценой, чем существующие устройства подобного назначения. Большие перспективы нового полимерного материала обуславливаются, в том числе и тем, что его можно производить с помощью простого и дешевого процесса в промышленных масштабах. Результаты исследования исследователей из Аризоны могут найти новое применение для серы, остающейся после очистки нефти и газа и получения чистого топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Хотя в настоящее время сера и используется в ряде практически ценных процессах, количество серы, накапливающееся в результате очистки ископаемого топлива, значительно превосходит потребности в этом веществе – у некоторых нефтеочистительных сооружениях уже скопились желтые горы из отходов серы. По оценкам исследователей, на 100 литров бензина, производящегося из ископаемого топлива, образуется около 300 грамм серы.
Чтобы решить проблему с отходами серы, Пюн решил разработать способ применения дешевой серы в изготовлении эффективных литий-серных источников питания. Исследователи из его группы решили использовать принципиально новый процесс – конверсию жидкой серы в практически полезный полимерный материал, который может легко производиться в промышленных масштабах.
Тем не менее, работа с серой характеризуется рядом сложностей – сера не склонна к образованию устойчивых полимерных цепей, необходимых для изготовления термопластичного полимера, кроме того, большая часть материалов не растворяется в сере. На первом этапе Пюн с коллегами идентифицировал ряд из двадцати соединений – винильных мономеров, которые, наиболее вероятно, могли бы образовывать полимеры с серой и приготовились проводить тестирование каждого из этих материалов один за одним.
Исследователям повезло – первое же из веществ в списке – 1,3-диизопропенилбензол, «сработало», самое интересное, что при дальнейшем изучении все остальные кандидаты оказались бесполезными для получения полимерных материалов. Тем не менее, в том числе и для изучения химических свойств жидкой серы, исследователи провели эксперименты со всеми фигурантами списка. Обнаруженный процесс взаимодействия элементной серы с 1,3-диизопропенилбензоломполучил название «инверсной вулканизации» (inverse vulcanization), поскольку в отличие от обычной вулканизации каучуков в данном случае сера берется в значительном избытке по отношению к органическим веществам.
Источники питания, в которых применяется новый полимерный материал, отличаются гораздо большей эффективностью, чем литий-серные источники питания на основе элементной серы – такие электрохимические системы, в которых материалом катода является просто сера, могут быть использованы лишь ограниченное число раз – такие катоды быстро разрушаются в ходе повторения циклов зарядки/разрядки.
Электрохимические свойства нового полимерного материала значительно превосходят свойства элементной серы, применяющейся в настоящее время в литий-серных батареях. Полученные исследователями аккумуляторы демонстрируют высокую емкость (823 мА˙ч/г в течение 100 циклов разрядки/зарядки). По словам Пюна, ряд компаний уже проявляют интерес, как к новому полимерному материалу, так и к новым источникам питания.
Источник: Nature Chemistry, 2013; DOI: 10.1038/nchem.1624
Источник: http://www.chemport.ru
16.04.2013 13:52 | |
|
