В России разработали способ создания более эффективных аккумуляторов
Ученые МИЭМ НИУ ВШЭ построили модель, которая позволяет рассчитывать электропроводность водных растворов электролитов. Уникальность ее в том, что она впервые учитывает распределение зарядов ионов в пространстве, а не их расположение в одной точке. Такой подход не только поможет в перспективе делать эффективные аккумуляторы, но и даст возможность рассчитывать электропроводность без экспериментальной составляющей, которая занимает много времени и ресурсов.
Электропроводность характеризует способность раствора электролита проводить ток. Это происходит за счет перемещения ионов под воздействием электрического поля. На заряженные частицы электролиты распадаются в водных растворах. Это их свойство используется во многих отраслях, в частности, для хранения и высвобождения энергии в аккумуляторах. Существующие методики расчета электропроводности работают хорошо при низкой концентрации электролита, но не учитывают возникающие эффекты и отклонения при ее повышении. Из-за этого приходится теоретические модели сопоставлять с экспериментальными данными.
Авторы нового алгоритма учли в нем специфическое взаимодействие между ионами, а также их связывание с водой и распределение зарядов в пространстве. Модель может работать при высокой концентрации электролита, а также в широком диапазоне температур. Гипотеза предполагает, что заряды не собраны в одной точке, а существуют в виде облаков, свойства которых описываются специальной математической функцией.
Модель уже опробовали в разных условиях, убедившись в том, что она весьма точно предсказывает электропроводность водных растворов. В частности, для солей хлорида натрия, калия и лития расчетные параметры согласуются с экспериментальными с самой высокой точностью среди всех существующих методик. В планах ученых адаптировать модель для неводных растворов, а также под многокомпонентные электролитные системы, которые чаще всего используются в аккумуляторах.
Ранее мы рассказывали, что в России создали новый способ очистки воды от органических загрязнений.
