Chemistry

Wiederaufladbare Batterien eignen sich hervorragend zum Speichern von Energie und zum Betreiben elektronischer Geräte, von Smartphones bis hin zu Elektrofahrzeugen.In kalten Umgebungen kann es jedoch schwieriger sein, sie aufzuladen, und es besteht die Gefahr, dass sie sogar in Brand geraten. Ich bin Maschinenbauprofessor und interessiere mich seit dem College für Batterien.Ich führe jetzt eine Batterieforschungsgruppe an der Drexel University. Allein im letzten Jahrzehnt habe ich mir das angeschaut Preissenkung für Lithium-Ionen-Akkus als Produktionsmarkt ist viel größer geworden.Zukunftsprognosen sagen voraus, dass der Markt erreichen könnte Tausende GWh pro Jahr bis 2030, ein deutlicher Anstieg. Aber Lithium-Ionen-Batterien sind nicht perfekt – dieser Anstieg birgt Risiken, wie zum Beispiel ihre Tendenz, bei kaltem Wetter langsamer zu werden und sogar Feuer zu fangen. Dahinter der Li-Ionen-Akku Der Elektrochemische Energiespeicherung Innerhalb von Batterien funktioniert...

In einem neu veröffentlichte Studie, beschreiben wir unseren Entwurf für eine selbstverlöschende wiederaufladbare Batterie.Es ersetzt den am häufigsten verwendeten Elektrolyten, der leicht brennbar ist – ein Medium bestehend aus einem Lithiumsalz und einem organischen Lösungsmittel – durch Materialien, die in einem handelsüblichen Feuerlöscher zu finden sind. Ein Elektrolyt ermöglicht es Lithiumionen, die eine elektrische Ladung tragen, sich über einen Separator zwischen den positiven und negativen Anschlüssen einer Lithium-Ionen-Batterie zu bewegen.Indem wir erschwingliche kommerzielle Kühlmittel so modifizierten, dass sie als Batterieelektrolyte fungierten, konnten wir eine Batterie herstellen, die ihr eigenes Feuer löscht. Unser Elektrolyt funktionierte über einen weiten Temperaturbereich von etwa minus 100 bis 175 Grad Fahrenheit (minus 75 bis 80 Grad Celsius) gut.Batterien, die wir im Labor mit diesem Elektrolyten hergestellt haben, leiteten die Wärme sehr gut von der Batt...

Neugierige Kinder ist eine Serie für Kinder jeden Alters.Wenn Sie eine Frage haben, die ein Experte beantworten soll, senden Sie sie an neugierigkidsus@theconversation.com. Wie entstehen Kristalle?– Alyssa Marie, 5 Jahre, New Mexico Wissenschaftlich gesehen bezieht sich der Begriff „Kristall“ auf jeden Feststoff, der eine hat geordnete chemische Struktur.Das bedeutet, dass seine Teile in einem präzise geordneten Muster angeordnet sind, wie Ziegelsteine ​​in einer Wand.Die „Steine“ können sein Würfel oder komplexere Formen. Ich bin ein Geowissenschaftler und ein Lehrer, Deshalb verbringe ich viel Zeit damit, über Mineralien nachzudenken.Das sind feste Stoffe, die kommen natürlicherweise im Boden vor und kann nicht weiter in verschiedene Materialien zerlegt werden als ihre konstituierenden Atome.Gesteine ​​sind Mischungen verschiedener Mineralien. Alle Mineralien sind Kristalle, aber nicht all...

Viele Menschen begegnen Chlor in ihrem täglichen Leben, sei es als Zutat in Haushaltsbleichmitteln oder als Zusatzstoff, der das Wasser in Schwimmbädern desinfiziert.Chlor wird auch als Antiseptikum, als Bleichmittel bei der Herstellung von Papier und Stoff sowie zur Abtötung von Mikroorganismen im Trinkwasser verwendet. Doch diese bekannte Chemikalie ist auch äußerst giftig.Und da es in vielen Branchen in den USA allgegenwärtig ist, wird es häufig bei Chemieunfällen und -unfällen freigesetzt. Als Pharmazeutischer Wissenschaftler, Ich untersuche, wie Chemikalien und andere Materialien den menschlichen Körper beeinflussen.Derzeit arbeite ich an der Entwicklung Therapien, um der Chlorgasbelastung entgegenzuwirken und den Mechanismus zu verstehen, durch den Chlor den Menschen schadet.Eine vielversprechende Therapie, die wir entwickeln, sind inhalierbare Nanopartikel, die Lungenschäden nach Chlorgasbelastung entgegenwirken. Eine häufige und gefährliche Chemikalie Chlor ist eine...

Hunderte Millionen Tonnen Jedes Jahr landen 100.000 Einwegkunststoffe auf der Mülldeponie, und selbst der geringe Anteil an Kunststoff, der recycelt wird, kann nicht ewig halten.Aber unsere Gruppe von Materialwissenschaftlern hat eine neue Methode zur Herstellung und Dekonstruktion von Polymeren entwickelt, die zu leichter recycelbaren Kunststoffen führen könnte – zu Kunststoffen, bei denen Sie am Mülltag nicht Ihr gesamtes Recycling sorgfältig sortieren müssen. Im Laufe des Jahrhunderts seit ihrer Einführung haben die Menschen die enormen Auswirkungen – sowohl positiver als auch schädlicher Art – auf das menschliche Leben und die Umwelt verstanden.Als Gruppe von Polymerwissenschaftlern Wir widmen uns der Entwicklung nachhaltiger Lösungen für reale Probleme und haben uns vorgenommen, dieses Problem anzugehen, indem wir die Art und Weise überdenken, wie Polymere entwickelt werden, und Kunststoffe mit integrierter Recyclingfähigkeit herstellen. Warum überhaupt Kunststoffe verwen...