.Korean Scientists Develop Cheaper, Safer Alternative to Lithium-Ion Batteries
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.Korean Scientists Develop Cheaper, Safer Alternative to Lithium-Ion Batteries
한국 과학자들, 리튬 이온 배터리보다 저렴하고 안전한 대안 개발
주제:배터리 기술에너지공학한국과학기술연구원 작성자 국립과학연구위원회 & 기술 2023년 12월 28일 고급 배터리 아티스트 컨셉
과학자들이 에너지 저장 시스템(ESS)에 사용되는 현재 리튬 이온 배터리의 한계를 해결하면서 안전하고 경제적인 수성 충전 배터리를 개발했습니다. 이들의 혁신은 위험한 수소 가스를 물로 변환하여 안전성과 성능을 유지하는 이산화망간과 팔라듐으로 만들어진 복합 촉매에 있습니다. 이 획기적인 발전은 ESS 및 기타 산업에서 이러한 배터리를 상용화할 수 있는 문을 열어 기존 기술에 대한 비용 효율적이고 안전한 대안을 제공합니다. 혁신적인 기술을 통해 수소 가스를 물로 안전하게 변환하여 배터리의 보안을 강화할 수 있습니다.
-이러한 발전은 보다 저렴하고 안전한 수성 재충전 전지의 상용화를 위한 길을 열었습니다. 올 여름, 지구는 극심한 폭염과 폭우 등 극단적인 기상 패턴을 경험하고 있습니다. 이 어려운 시기에 지구를 보존하기 위한 전략으로서 재생 가능 에너지원을 채택하고 관련 인프라를 강화하는 것이 그 어느 때보다 시급합니다. 그러나 이 접근 방식은 불안정한 기상 조건과 같은 불확실한 변수에 의존하는 재생 에너지를 통한 발전의 예측할 수 없는 특성으로 인해 심각한 문제에 직면해 있습니다. 이 때문에 필요에 따라 전기를 저장하고 공급할 수 있는 에너지저장장치(ESS)에 대한 수요가 날로 늘어나고 있지만, 현재 ESS에 채용되는 리튬이온전지(LIB)는 고가일 뿐만 아니라 화재 발생 가능성도 높다.
-따라서 더 저렴하고 안전한 대안을 개발하는 것이 시급합니다. 수성 이차전지의 수소 발생 원인과 셀 내부의 끊임없는 축적 원인 수성 이차전지에서 수소 발생과 셀 내부의 끊임없는 축적의 원인. 출처: 한국과학기술연구원
수성 이차전지의 발전 한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구센터 오시형 박사 연구팀 비용 및 안전 요구 사항을 충족하는 시기적절한 대체품을 제공할 수 있는 매우 안전한 수성 충전 배터리를 개발했습니다. 낮은 에너지 밀도를 달성할 수 있음에도 불구하고 수성 이차 전지는 LIB보다 원자재 비용이 훨씬 낮기 때문에 상당한 경제적 이점을 가지고 있습니다. 그러나 기생수 분해로 인해 발생하는 고질적인 수소가스는 내부 압력이 점차 상승하고 결국 전해액이 고갈되어 배터리 안전성에 상당한 위협이 되어 상용화에 어려움을 겪고 있다.
물 재생을 통한 수성 이차전지의 안전성 확보 전략 제안 물 재생을 통한 수성 이차전지의 안전성 확보 전략을 제안한다. 출처: 한국과학기술연구원
배터리 기술의 안전 문제 극복 지금까지 연구자들은 금속 양극과 전해질 사이의 접촉 면적을 최소화하는 표면 보호층을 설치하여 이 문제를 회피하려고 종종 노력해 왔습니다. 그러나 대부분의 경우 금속 양극의 부식과 이에 따른 전해액 내 수분의 분해는 불가피하며, 수소가스의 끊임없는 축적은 장기간 작동 시 잠재적인 폭발을 일으킬 수 있습니다. 물 재생 화학 반응 활성화에서 복합 촉매의 역할 물 재생 화학반응 활성화에 있어서 복합촉매의 역할. 출처: 한국과학기술연구원
-연구팀은 이러한 문제에 대처하기 위해 전지 내부에서 발생하는 수소가스를 자동으로 물로 전환시켜 전지의 성능과 안전성을 동시에 확보할 수 있는 이산화망간과 팔라듐으로 구성된 복합촉매를 개발했다.
-이산화망간은 일반적인 상황에서는 수소가스와 반응하지 않지만, 소량의 팔라듐을 첨가하면 수소가 촉매에 쉽게 흡수되어 물로 재생됩니다. 새로 개발된 촉매가 탑재된 프로토타입 셀에서는 셀 내부 압력이 안전 한계 이하로 유지되었으며 전해질 고갈도 관찰되지 않았습니다.
에너지 저장의 미래에 대한 시사점
이번 연구 결과는 수계 배터리에서 가장 우려되는 안전 문제 중 하나를 효과적으로 해결해 향후 ESS 상용화에 큰 진전을 이룰 것으로 기대된다. LIB를 더 저렴하고 안전한 수성 배터리로 교체하면 글로벌 ESS 시장의 급속한 성장을 촉발할 수도 있습니다.
-"이 기술은 내장된 능동 안전 메커니즘을 기반으로 위험 요인을 자동으로 제어하는 수성 이차전지의 맞춤형 안전 전략에 관한 것입니다."라고 의 오시형 박사는 말했습니다. KIST. “또한 수소가스 누출이 주요 안전 문제 중 하나인 다양한 산업시설(예: 수소주유소, 원자력발전소 등)에 적용해 국민의 안전을 보호할 수 있습니다.”
참고: “Pd-MnO2 촉매주기를 이용한 전해질 재생을 통한 매우 안전한 수성 이차전지” (조현기, 이이윤, 한슬기, 임재홍, 정민지, 황진연, 임희대, 형) -김석, 함형철, 오시형, 2023년 7월 14일, 에너지 저장 재료. DOI: 10.1016 /j.ensm.2023.102881 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 이뤄졌다.
메모 2312290639 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
요즘은 각기업이나 건물에는 필요에 따라 전기를 저장하고 공급할 수 있는 에너지 대용량 저장장치(ESS)에 대한 수요가 날로 늘어나고 있지만, 현재 ESS에 채용되는 리튬이온전지(LIB)는 고가일 뿐만 아니라 화재 발생 가능성도 높다.
한국 과학자들이 리튬 이온 배터리보다 저렴하고 안전한 2차 수성 배터리 개발했다.
이산화망간은 일반적인 상황에서는 수소가스와 반응하지 않지만, 소량의 palladium.oss을 첨가하면 hydrogen.msbase가 촉매(oss)에 쉽게 흡수되어 H2O(H2+O.msbase)로 재생된다. 허허.
새로 개발된 촉매가 탑재된 프로토타입 셀, 배터리에서는 셀 내부 압력이 안전 한계 이하로 유지되었으며 전해질 고갈도 관찰되지 않았다. 바다와 강이나 호수는 잠재적으로 수용성 배터리인 에너지 저장장치(ESS)이다. 그리고 우주의 암흑물질, 진공상태, 보이드, 블랙홀은 무한한 우주의 배터리 저장소 msbase.ESS이다. 허허.
-These advances pave the way for the commercialization of cheaper and safer aqueous rechargeable batteries. This summer, Earth is experiencing extreme weather patterns, including extreme heat waves and heavy rain. In these challenging times, it is more urgent than ever to adopt renewable energy sources and strengthen related infrastructure as a strategy to preserve our planet. However, this approach faces serious challenges due to the unpredictable nature of power generation from renewable energy, which relies on uncertain variables such as unstable weather conditions. For this reason, the demand for energy storage systems (ESS) that can store and supply electricity as needed is increasing day by day, but the lithium-ion batteries (LIB) currently used in ESS are not only expensive, but also have a high possibility of causing fire.
-In order to deal with this problem, the research team developed a composite catalyst composed of manganese dioxide and palladium that can simultaneously secure the performance and safety of the battery by automatically converting hydrogen gas generated inside the battery into water.
-Manganese dioxide does not react with hydrogen gas under normal circumstances, but when a small amount of palladium is added, hydrogen is easily absorbed into the catalyst and regenerated into water. In the prototype cell equipped with the newly developed catalyst, the pressure inside the cell was maintained below the safe limit and no electrolyte depletion was observed.
-Manganese dioxide is a compound with a rutile structure. It is a gray or dark brown powder and occurs naturally as pyrolite. It belongs to the tetragonal crystal system and its crystals have a rutile-type structure. It conducts electricity well and is almost insoluble in water, but when mixed with dilute acid, it is reduced by a reducing agent. Wikipedia
Molar mass: 86.9368 g/mol/Formula: MnO₂/Melting point: 535 °C/Density: 5.03 g/cm³
-Palladium is a chemical element with the symbol Pd and atomic number 46. It is a silver-white rare element that belongs to the transition metals and belongs to the platinum group elements. It has similar chemical properties to platinum and is extracted from copper or nickel ore. It is mainly used as catalysts and accessories.
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Memo 2312290639 My thought experiment qpeoms storytelling
These days, the demand for large energy storage devices (ESS) that can store and supply electricity as needed is increasing for each company or building, but the lithium-ion batteries (LIBs) currently used in ESS are not only expensive but also prone to fire. The possibility is also high.
Korean scientists have developed a secondary water-based battery that is cheaper and safer than lithium-ion batteries.
Manganese dioxide does not react with hydrogen gas under normal circumstances, but when a small amount of palladium.oss is added, hydrogen.msbase is easily absorbed by the catalyst (oss) and is regenerated into H2O (H2+O.msbase). haha.
In the prototype cell and battery equipped with the newly developed catalyst, the pressure inside the cell was maintained below the safe limit and no electrolyte depletion was observed.
In the prototype cell and battery equipped with the newly developed catalyst, the pressure inside the cell was maintained below the safe limit and no electrolyte depletion was observed.
Oceans, rivers and lakes are potentially energy storage systems (ESS), which are water-soluble batteries. And the universe's dark matter, vacuum, void, and black hole are the infinite universe's battery storage msbase.ESS. haha.
Sample oms (standard)
b 0 a c f d 0000e0
0 0 0 a c 0 f00bde
0 c 0 f a b 000e0d
e 0 0 d 0 c 0b0fa0
f 0 0 0 e 0 b0dac0
d 0 f 0 0 0 cae0b0
0 b 0 0 0 f 0ead0c
0 d e b 0 0 ac000f
c e d 0 b a 00f000
a 0 b 0 0 e 0dc0f0
0 a c e 0 0 df000b
0 f 0 0 d 0 e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
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.Redefining Cosmic Norms: Dwarf Galaxies and the Dark Matter Enigma
우주 규범 재정의: 왜소은하와 암흑물질 수수께끼
주제:천문학가이아라이프니츠 천체 물리학 연구소은하수인기 있는 작성자 라이프니츠 천체 물리학 포츠담 연구소(AIP) 2023년 12월 27일 왜소 은하 예술 개념
가이아 위성 데이터를 기반으로 한 새로운 연구에 따르면 우리은하 주변의 왜소은하는 일시적이며 이전에 생각했던 것만큼 암흑물질이 풍부하지 않을 가능성이 높습니다. 은하계 후광으로의 최근 진입과 급격한 가스 손실은 안정성과 구성에 대한 기존 믿음에 도전합니다. 최근 가이아 위성의 발견에 따르면 왜소은하는 일시적이며 이전에 믿어졌던 것보다 암흑물질의 영향을 덜 받는 것으로 나타나 그 본질과 구성에 대해 오랫동안 유지되어 왔던 가정에 도전하고 있습니다.
일반적으로 우리 은하의 수명이 긴 위성으로 생각되는 새로운 연구에 따르면 이제 대부분의 왜소 은하가 실제로 파괴될 수 있다는 징후가 발견되었습니다. 은하계 헤일로에 진입한 직후. ESA의 가이아 위성의 최신 카탈로그 덕분에 국제 팀은 이제 왜소 은하계가 평형 상태를 벗어났을 수 있음을 입증했습니다. 이 연구는 표준 우주론 모델, 특히 우리와 가장 가까운 환경에서 암흑 물질이 널리 퍼져 있다는 중요한 질문을 제시합니다. 은하은하 주변의 왜소은하는 거의 100억년 동안 우리 은하계를 공전하는 고대 위성이라고 오랫동안 추정되어 왔습니다. 이를 위해서는 우리 은하의 중력으로 인한 엄청난 조석 효과로부터 그들을 보호하기 위해 엄청난 양의 암흑 물질을 포함해야 했습니다. 암흑물질은 왜소은하 내 별들의 속도에서 관찰되는 큰 차이를 야기한 것으로 추정되었습니다.
은하수 주변의 왜소은하 은하수 주변의 왜소은하. 크레딧: ESA/Gaia/DPAC
왜소은하 역학에 대한 새로운 통찰 최신 가이아 데이터는 이제 왜소 은하의 특성에 대해 완전히 다른 관점을 보여주었습니다. 파리 천문대(PSL), 국립 과학 연구 센터(CNRS) 및 라이프니츠 천체 물리학 포츠담 연구소(AIP)의 천문학자들은 은하수의 궤도 에너지를 연결하는 관계 덕분에 은하수의 역사를 알아낼 수 있었습니다.
헤일로에 진입하는 시기, 즉 은하수의 중력장에 처음으로 포착된 시기를 반대합니다. 일찍 도착한 천체, 즉 은하수의 질량이 덜 컸던 천체는 최근 도착한 천체보다 궤도 에너지가 낮습니다. 대부분의 왜소은하의 궤도 에너지는 50억~60억년 전에 헤일로에 진입한 궁수자리 왜소은하의 궤도 에너지보다 놀랍게도 훨씬 더 크다. 이는 대부분의 왜소은하가 훨씬 더 최근인 30억년 전에 도착했다는 것을 의미합니다.
가스가 풍부하고 회전 지배적인 은하가 은하계 헤일로에 처음 들어간 후 구형 왜성 은하로 변형되는 시뮬레이션 영상. 여기에는 가스가 파란색으로, 별이 주황색으로 표시되는 조각가 왜소은하의 유사체가 표시됩니다. 왜소가 은하수에 가장 가까워지면(오른쪽 상단에 표시된 거리) 가스가 제거되어 별이 급속히 팽창합니다. 따라서 이 모델은 왜소은하의 잔존물 주위에 먼 별들로 이루어진 큰 봉투가 있을 것으로 예측합니다. 그러나 광학 관측의 깊이를 보면 이 별들의 껍질이 너무 희미해서 쉽게 감지할 수 없다는 것을 알 수 있습니다. 출처: Jianling Wang, François Hammer
왜소은하의 변형과 가스 손실 이러한 최근 도착은 인근 왜소들이 헤일로 외부에서 왔음을 암시하며, 거의 모든 왜소은하에는 거대한 중성 가스 저장소가 포함되어 있는 것으로 관찰됩니다.
가스가 풍부한 은하는 은하 헤일로의 뜨거운 가스와 충돌하면서 가스를 잃었습니다. 그 과정에서 발생하는 격렬한 충격과 난류는 왜소은하를 완전히 변화시켰습니다. 이전에 가스가 풍부한 왜소은하는 가스와 별의 회전에 의해 지배되었지만 가스가 없는 시스템으로 변환되면 중력은 나머지 별의 무작위 움직임에 의해 균형을 이룹니다.
왜소은하는 너무 격렬한 과정에서 가스를 잃어 평형을 잃게 됩니다. 이는 별이 움직이는 속도가 더 이상 중력 가속도와 균형을 이루지 못한다는 것을 의미합니다. 은하로의 잠수로 인한 가스 손실과 중력 충격의 결합된 효과는 왜소 은하 잔해 내의 별들의 속도가 광범위하게 퍼져 있음을 훌륭하게 설명합니다.
가스가 풍부하고 회전 지배적인 은하가 구형 왜소은하로 변하는 모습 가스가 풍부하고 회전 지배적인 은하가 구형 왜소 은하로 변형되는 시뮬레이션 이미지. 여기에 Sculptor 왜소은하의 유사체가 표시됩니다. 출처: Jianling Wang, François Hammer
암흑 물질의 역할을 다시 생각하다
-이 연구의 호기심 중 하나는 암흑 물질의 역할입니다. 첫째, 평형이 없으면 은하수 왜성의 동적 질량과 암흑물질 함량을 추정할 수 없습니다. 둘째, 이전 시나리오에서는 암흑 물질이 왜소 은하의 안정성을 보호했지만, 균형이 맞지 않는 물체에 대해서는 암흑 물질을 사용하는 것이 다소 어색해졌습니다. 사실, 만약 왜소가 이미 많은 암흑물질을 포함하고 있었다면, 초기에 회전하는 별 원반을 안정화시켜서, 관측된 것처럼 무작위로 별의 움직임을 보이는 왜소가 은하로 변하는 것을 막았을 것입니다.
-시사점 및 제기된 질문 설명된 최근 왜소은하의 도착과 헤일로에서의 변형은 이들 천체의 관측된 많은 특성, 특히 중심으로부터 멀리 떨어진 곳에 별이 있는 이유를 잘 설명합니다. 왜소은하를 암흑물질이 가장 많이 존재하는 물체로 이해했던 이전의 이해와는 반대로, 이들의 특성은 암흑물질이 없다는 것과 양립할 수 있는 것처럼 보입니다. 이제 다음과 같은 많은 질문이 제기됩니다. 표준 우주 모드가 은하수 주변에서 예상하는 많은 암흑 물질이 지배하는 왜소 은하계는 어디에 있습니까? 평형을 가정할 수 없다면 왜 왜소은하의 암흑물질 함량을 어떻게 추론할 수 있습니까? 제안된 평형을 벗어난 왜소은하와 암흑물질이 지배하는 왜소가 있는 고전적인 그림을 구별할 수 있는 다른 관찰은 무엇입니까?
참고자료: “은하수의 강착 역사 – II. 구상성단과 왜소은하의 내부 운동학” 작성자: Francois Hammer, Jianling Wang, Gary A Mamon, Marcel S Pawlowski, Yanbin Yang, Yongjun Jiao, Hefan Li, 2023년 11월 20일,
https://scitechdaily.com/redefining-cosmic-norms-dwarf-galaxies-and-the-dark-matter-enigma/
메모 2312291053 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
암흑물질과 암흑에너지의 차이는 어떻게 구분하나? 나의 oms.outside에는 암흑물질이 존재한다. 암흑에너지는 qms.outside에 존재한다고 임시 정의역() 식별표시를 설정했었다. 물론 메모의 사고실험이 정리되면 임시 식별 정의역(*)사라지며 다른 이름으로도 변할 수 있다.
아무튼 암흑 물질과 에너지는 다른 영역에 속한 외부이다. 물질과 에너지의 차이는 에너지의 값은 qms=r-r(+r0), y-y(-y0), 2r.2y.(2) 3종류의 값을 가진다.
안정적인 은하는 oms.vix.a(in)을 가지며 oms.inside 보통물질을 가진다. qms(quasi ms)는 불안정한 물질인 가스와 먼지을 이룬 qms.inside.dwarf_galaxy를 가진다. 암흑에너지가 왜소은하에 섞여있지 않는 모습이다. 허허.
-One of the curiosities of this research is the role of dark matter. First, without equilibrium the dynamical mass and dark matter content of Milky Way dwarfs cannot be estimated. Second, while dark matter protected the stability of dwarf galaxies in previous scenarios, its use for unbalanced objects became somewhat awkward. In fact, if the dwarf already contained a lot of dark matter, it would have stabilized the initially rotating stellar disk, preventing the dwarf, with its random stellar movements, from turning into a galaxy as observed.
-Implications and questions raised The recent arrival of dwarf galaxies and their transformations in the halo explained explains many of the observed properties of these objects, especially the presence of stars far from the center. Contrary to previous understanding of dwarf galaxies as the objects most rich in dark matter, their properties appear to be compatible with the absence of dark matter. Now many questions arise, such as: Where are the many dark matter-dominated dwarf galaxies that standard cosmic modes expect around the Milky Way? If we cannot assume equilibrium, how can we infer the dark matter content of dwarf galaxies? What other observations can distinguish the proposed out-of-equilibrium dwarf galaxy from the classical picture of dark matter-dominated dwarfs?
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Memo 2312291053 My thought experiment qpeoms storytelling
How do you tell the difference between dark matter and dark energy? Dark matter exists outside my oms. A temporary domain() identifier was set to indicate that dark energy exists in qms.outside. Of course, once the thought experiment in the memo is organized, the temporary identification domain (*) disappears and can be changed to a different name.
In any case, dark matter and energy are external and belong to different realms. The difference between matter and energy is that energy has three types of values: qms=r-r(+r0),y-y(-y0), 2r.2y.(2).
Stable galaxies have oms.vix.a(in) and oms.inside ordinary matter. qms (quasi ms) has qms.inside.dwarf_galaxy, which is made up of gas and dust, which are unstable substances. It appears that dark energy is not mixed in the dwarf galaxy. haha.
Sample oms (standard)
b 0 a c f d 0000e0
0 0 0 a c 0 f00bde
0 c 0 f a b 000e0d
e 0 0 d 0 c 0b0fa0
f 0 0 0 e 0 b0dac0
d 0 f 0 0 0 cae0b0
0 b 0 0 0 f 0ead0c
0 d e b 0 0 ac000f
c e d 0 b a 00f000
a 0 b 0 0 e 0dc0f0
0 a c e 0 0 df000b
0 f 0 0 d 0 e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
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0010010000
0100100000
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0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
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