Натрий-ионные аккумуляторы получили стабильный катод
Группа физиков из университета Техаса разработала новый катодный материал, который позволит значительно увеличить стабильность натрий-ионных аккумуляторов — эльдфеллит. Исследователи работали под руководством Джона Гуденафа — изобретателя литий-ионного аккумулятора. Работа опубликована в журнале Energy & Environmental Science.
Авторы работы предложили использовать в качестве катода смешанный сульфат натрия железа — NaFe(SO4)2. В минералогии это соединение известно как минерал эльдефеллит. Аккумулятор, собранный на основе этого материала оказался устойчивым к перезарядке, после 80 циклов зарядки, каждый из которых длился 10 часов, емкость устройства упала менее чем на десять процентов и составила 78 миллиампер часов на грамм катодной массы. Теоретическая емкость аккумулятора составляет 99 миллиампер часов на грамм.
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.
Он может поднимать груз до 25 килограмм
Американская компания Apptronik представила раннюю версию прототипа гуманоидного робота общего назначения Apollo. Его рост составляет 173 сантиметра, масса — 73 килограмма. Заряда батареи хватает на четыре часа работы. В текущей версии Apollo может поднимать до 25 килограмм и предназначен для работы на складах, однако в будущем список возможностей и сфер применения будет расширяться, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера В последнее время сразу несколько компаний анонсировали разработку собственных человекоподобных роботов общего назначения. Среди них, например, производитель экзоскелетов Fourier Intelligence и робототехническая компания Unitree, известная прежде всего своими четвероногими роботами. К разработке собственного человекоподобного робота приступила даже Tesla, которая недавно представила обновленную версию робота Optimus. Такой всплеск интереса к роботам, конструктивно повторяющим анатомию человека, в первую очередь связан с их ключевой способностью функционировать в той же среде, где работает и живет человек. Они могут передвигаться по тем же помещениям, взаимодействовать с теми же инструментами и предметами без необходимости специально что-либо менять и перестраивать. В перспективе человекоподобные роботы смогут заменить собой людей на тяжелых и опасных для здоровья работах. Недавно список компаний-разработчиков пополнила американская компания Apptronik из штата Техас. Основанная в 2016 году сотрудниками лаборатории Human Centered Robotics Lab Техасского университета в Остине, Apptronik за время своего существования уже успела поработать над десятком проектов. Среди них, например, человекоподобный робот Valkyrie, созданный по заказу NASA, а также телеоперационный робот Astra. Прототип человекоподобного робота, разработку которого недавно анонсировала компания, получил название Apollo. Его высота составляет 173 сантиметра. При собственной массе 73 килограмм Apollo может поднимать грузы до 25 килограмм, что, для сравнения, больше грузоподъемности робота Optimus на 25 процентов. Одного заряда батареи хватает на четыре часа работы Apollo. При этом батарею можно быстро заменить на новую без длительного перерыва на зарядку. Также при необходимости Apollo может работать от электросети. https://www.youtube.com/watch?v=uJOA5IDaL5g Робот имеет модульную конструкцию — его верхняя часть может быть установлена на колесную платформу или на неподвижную опору, если нет необходимости в передвижениях робота. Для коммуникации с человеком на лицевой части головы Apollo есть светодиодная подсветка вокруг глаз-видеокамер и индикатор на основе технологии электронных чернил, на котором кроме рта, изображающего эмоции, может отображаться текстовая и графическая информация. Для этой же цели на груди робота расположен большой информационный OLED-дисплей. В ближайшей перспективе основным предназначением Apollo станет работа на складах и в производственных помещениях, где он будет переносить и сортировать грузы. Однако в дальнейшем с развитием аппаратного и программного обеспечения платформы Apollo, которую в Apptronik планируют сделать доступной для сторонних разработчиков, будут расти и возможности робота. В компании считают, что в будущем робот найдет применение и в других сферах, например, в строительстве, нефтегазовой отрасли, производстве электроники, торговле, курьерской доставке, уходе за пожилыми людьми и пациентами, которым требуется реабилитация. На данный момент представлена ранняя альфа-версия. Серийный Apollo компания планирует выпустить в 2024 году, а старт продаж можно ожидать не ранее 2025 года. Основное предназначение робота Digit от компании Agility Robotics также связано с переноской грузов на складах. Его отличительной особенность стала конструкция ног, колени которых выгнуты в обратную сторону. Недавно компания представила обновленную версию Digit, у которой появилась голова и манипуляторы на руках.