В Московском институте электроники и математики им. А.Н. Тихонова Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (МИЭМ НИУ ВШЭ) разработали новую модель расчёта электропроводности водных растворов электролитов. Модель поможет создавать более эффективные устройства хранения энергии и рассчитывать электропроводность без проведения экспериментов.
Учёные, опираясь на теорию Дебая — Хюккеля — Онзагера, предположили, что заряды ионов не сосредоточены в одной точке, а распределены в виде облаков, которые можно описать с помощью специальной математической функции.
Новая модель не только точно воспроизводит экспериментальные зависимости электропроводности от концентрации при фиксированной температуре, но и хорошо предсказывает электропроводность водных электролитов при различных температурах и зарядах ионов. Для растворов солей хлорида натрия, калия и лития полученные данные согласуются с экспериментальными вплоть до концентраций 4 моль/литр, что является лучшим результатом на данный момент.
Исследование уже опубликовано в журнале The Journal of Chemical Physics. Однако на этом изыскания в этом направлении не заканчиваются. Учёные планируют доработать модель для неводных растворов электролитов и адаптировать её для многокомпонентных электролитных систем в аккумуляторах, суперконденсаторах и других устройствах хранения энергии. Точные расчёты электропроводности таких устройств помогут сделать их более эффективными и долговечными.
Читать материалы по теме:
Росатом завершил испытания уникального стенда для производства низкоуглеродного водорода
В Казани предложили новый материал для аккумуляторов нового поколения