Какие батареи лучше алюминиевые или биметаллические: Чем отличаются алюминиевые радиаторы от биметаллических и как их отличить?

Содержание

Какие радиаторы (батареи) отопления лучше алюминиевые или биметаллические

 Условия прогресса диктуют нам все новые и новые требования к технологиям и изделиям, которыми мы ежедневно пользуемся. Это относится не только к высокотехнологичным гаджетам, но и к вроде как элементарным вещам, например батареям отопления. Что кажется быть может проще металлической батареи отопления, но как оказывается и здесь есть свои особенности … Так, батареи могут быть выполнены из чугуна, стали, железа, алюминия, либо могут быть комбинированными, например биметаллические батареи отопления. Здесь мы поговорим о «родственных» вариантах батарей отопления, алюминиевых и биметаллических.

Особенности алюминиевых и биметаллических батарей (радиаторов) отопления

 Алюминиевые батареи могут быть изготовлены двумя технологическими методами. Первый, это путем экструзии, фактически, когда заготовки секции батарей выдавливаются через матрицу, тем самым формируя конечное изделие. Плюс здесь один, такие изделия обходятся наиболее дешево для производителя, но в конечных деталях, то есть в радиаторах образуются высокие внутренние напряжения, что рано или поздно скажется на их эксплуатационных свойствах.

Второй способ изготовления алюминиевых радиаторов (батарей), это метод литья под давлением. Здесь кроме точности форм получается и более равномерное распределение внутренних напряжений. Такие алюминиевые батареи более стойки к гидроударам, а также к механических нагрузкам, на присоединительных элементах – присоединительная резьба, фланцы и т.д..
 Теперь расскажем о биметаллических батареях. Такие батареи, исходя из своего названия, изготавливаются из двух металлов. Как правило, это тот же алюминий по поверхности, и наиболее прочный по механическим характеристикам металл «сердцевины».

 Ну а сейчас, после того как мы кое-что узнали об особенностях изготовления биметаллических и алюминиевых батарей, поговорим о достоинствах и недостатках каждого из вариантов.

Теплоотдача от алюминиевых и биметаллических радиаторов (батарей) отопления

 Если сравнить теплоотдачу, то алюминиевые батареи несомненно лучше, по этому показателю. Одна секция алюминиевых радиаторов высотой 50 см, способна дать более 200 ватт тепловой энергии.
Для биметаллических радиаторов такой показатель несколько ниже, около 180 ватт. Все дело в металлическом сердечнике и переходных областях, где сопрягаются два металла. Именно эти особенности конструкции биметаллических батарей сдерживаю передачу тепла от теплоносителя до внешней среды обогреваемого помещения, что соответственно и сказывается на выделении полезной тепловой энергии.

К особенностям тех и других радиаторов можно отнести низкую теплоемкость, то есть инерционность при изменении температуры. Это положительное свойство радиаторов, когда вам необходимо прогреть помещение быстро, в случае если помещение было до этого холодным. Тепло от теплоносителя будет сразу и непосредственно передаваться в помещение, потратив незначительную тепловую энергию на прогрев самих радиаторов. Опять же, в случае отключения отопления, рассчитывать на хоть какое-то длительное падение температуры в помещении за счет теплоемкости радиаторов не приходится …

Рабочее давление алюминиевых и биметаллических радиаторов, особенности работы с динамическими нагрузками

 Рабочее давление алюминиевых радиаторов априори несколько ниже биметаллических, ведь алюминий уступает по своих механическим свойствам стальным вставкам - сердцевинам биметаллических батарей. Так, рабочее давление для алюминия порядка 20 атмосфер, а для биметаллических батарей доходит до 40.

 Такая разница в рабочем давлении совсем не говорит о том, что одни хуже, а другие лучше. Наиболее правильно выразится, что алюминиевые и биметаллические радиаторы предназначены для разного применения. 
 Алюминиевые батареи прекрасно подойдут там, где рабочее давление не высокое, например в частном доме. Биметаллические батареи (радиаторы) прекрасно справятся со своей работой в многоэтажных домах, где рабочее давление повыше, а также возможны гидроудары, от запуска мощных насосов.

Коррозионная стойкость алюминиевых и биметаллических радиаторов (батарей)

 То, что алюминий и сталь могут коррозировать ни для кого не секрет. Как ни странно, но алюминий здесь проигрывает стали, хотя во многих других случаях это был бы более выигрышный вариант. Все дело в высокой температуре, которая является катализатором для химической реакции между алюминием и теплоносителем. Да, температура и для стального сердечник биметаллических батарей играет роль катализатора, но они все же более стойки к коррозии в данном случае.

Рабочая температура для алюминиевых и биметаллических батарей (радиаторов) 

 Этот вопрос не столь актуален, что для алюминия, что для биметаллического исполнения. Температура теплоносителя практически никогда не превышает номинальные рабочие температуры радиаторов, которые для алюминия составляет 110 градусов Цельсия, а для биметалла 130 градусов.

Срок службы алюминиевых и биметаллических радиаторов

 Исходя из всего вышенаписанного, не трудно сделать вывод о том, что биметалл будет более долговечным. Они прочнее, у них более высокая рабочая температура, они более стойки к коррозии. В итоге их номинальный срок службы составит 15-20 лет, против 10 лет у алюминиевых радиаторов.

Заключение по выбору алюминиевых и биметаллических радиаторов отопления (батарей) или что же на самом деле лучше

 Говорить о том, что лучше, что хуже здесь сложно, так как необходимо отталкиваться от тех задач и условий, которые перед вами поставлены. Так алюминиевые батареи замечательно впишутся в системы отопления с низким давлением, когда теплоноситель в системе протекает чуть ли не самотеком или посредством небольшого малопроизводительного теплового насоса. Прежде всего, это системы отопления частных домов. В таких системах в качестве теплоносителя может использоваться масло, которое не вызывает интенсивной коррозии в металле, тем более в алюминии. В итоге, применяя алюминиевые батареи для частного дома можно значительно сэкономить на общей стоимость радиаторов, для всей системы.

 Биметаллический вариант радиаторов отопления будет незаменим в высотных домах, когда перепады давления в системе могут меняться за доли десятков секунд в несколько раз. Такое явление гидроудара «под силу» биметаллу, чей «скелет» из более прочного металла в состоянии сдерживать гидродинамические нагрузки в системе. Здесь уже речь не идет об экономии, так как она чревата аварийными ситуациями.
Конечно, всегда при покупке радиаторов, даже если оно того и не требуется, можно задуматься о будущем, особенно если вы не скованны финансовыми вопросами. В этом случае выбор однозначно останется за биметаллом. Важно отметить, что при общих достоинствах, биметалл монтируется аналогично алюминиевым радиаторам, то есть каких-либо дополнительных проблем при монтаже таких батарей у вас не возникнет.

Также возможно вас заинтересует статья "Радиаторы отопления (батареи)".

Алюминиевые или биметаллические радиаторы: плюсы и минусы

Отопление помещения – это насущный вопрос для большинства новоселов, и не только. Многие из них предпочитают самостоятельно выбирать тип радиатора, чтобы быть точно уверенными, что зимой не придется мерзнуть. И это абсолютно верный подход, ведь качество и комфорт – это главное, чем должен обладать идеальный дом.

Схема строения радиатора отопления.

И вот, перед хозяевами дома или квартиры встает вопрос: какой именно радиатор выбрать? Наиболее популярными вариантами на данный момент являются радиаторы алюминиевые и биметаллические. Какой из них лучше? Следует рассмотреть все их минусы и плюсы, чтобы сделать правильный выбор.
Алюминиевые радиаторы: сильные и слабые стороны
Что собой представляет данный элемент отопления? Итак, алюминиевая батарея изготовлена методом литья. Это значит, что конструкция монолитная, то есть цельная. Как раз в этом и заключается основное преимущество данного типа батареи. Как связаны между собой понятие качества и целостности конструкции? Все дело в том, что это практически стопроцентная гарантия того, что в будущем удастся избежать протечек. А между тем, это главная проблема современных систем обогрева.

В эксплуатации алюминия для системы отопления есть и еще один плюс – большая износостойкость. Можно даже не сомневаться, что данный экземпляр прослужит на протяжении очень долгого времени.

Конечно, речь идет о качественных моделях. Отсюда вытекает небольшой минус, который никак не связан с техническими характеристиками. Алюминиевые радиаторы иногда бывают подделками, а конкретнее результатом работы недобросовестных производителей. Однако эту проблему легко решить, покупая системы отопления у проверенных компаний. Также не стоит скупиться с материальной точки зрения. Можно утверждать, что качественный и недешевый (имеется в виду адекватная цена) алюминиевый радиатор – это вложение в тепло дома на века.

Схема подключения стального радиатора.Схема подключения стального радиатора.

Что касается тепловой отдачи, то у алюминиевого радиатора она достаточно велика. Это достигается благодаря специальному ребрению. На теплопроводность влияют и особые сплавы, которые только усиливают этот показатель. Для сравнения, теплопроводность алюминиевых обогревательных конструкций выше в 3-4 раза, чем у биметаллических, чугунных и стальных собратьев. В свою очередь высокая тепловая отдача позволяет производить радиаторы небольших размеров, если того требует то или иное помещение.

Высокая устойчивость к коррозии – это очередное преимущество алюминия. Они способны выдерживать высокую кислотность теплоносителя. Этот факт наблюдается в российских широтах.

Алюминиевые батареи для отопления ценятся высоко еще и за то, что их можно устанавливать и в открытых, и в закрытых отопительных системах, что можно с уверенностью назвать еще одной положительной стороной.

Некоторые трудности связаны с тем, что данной системе обогрева необходим отвод воздуха. Однако эта проблема легко решается, если установить автоматический воздухоотводчик. Кроме того, можно установить регулятор температуры. К слову, алюминиевые радиаторы быстро перестраиваются под тот или иной показатель, что позволяет оперативно менять температуру в помещении. Это поистине очень удобно, поскольку обеспечивает максимально комфортные условия. Что же можно говорить о биметаллических батареях? Какими показателями наделены они?
Биметаллические радиаторы: все плюсы и минусы

Схема монтажа алюминиевого радиатора.

Биметаллический радиатор можно в каком-то смысле назвать разновидностью алюминиевого. Почему? Это связано с тем, что подобная конструкция состоит из стального корпуса, на который надета алюминиевая “рубашка”. Какие же показатели дает подобный тандем?

Как уже было сказано, конструкция является сборной, а поэтому возрастает вероятность возникновения протечек. В монолитной системе такому явлению просто нет места, чего не скажешь о той, где есть швы. Это первейший недостаток, который несут в себе биметаллические батареи.

Помимо этого, биметаллические системы отопления подвержены коррозии, что добавляет еще один минус в их копилку. Вероятность коррозии значительно возрастает, если в системе отопления используется вода высокой жесткости. Нетрудно догадаться, что в российских широтах именно так и происходит. Трубы начинают подвергаться ржавчине, засоряться. Их отопительная способность снижается. Вместе с этим уменьшается и срок службы. Батареи быстро приходят в негодное состояние. Низкий срок эксплуатации связан и с наличием узкого проходного сечения.

Но было бы несправедливо не рассказать о плюсах, которыми наделены биметаллические радиаторы. Так, они обладают высоким опрессовочным давлением, что при определенных обстоятельствах является преимуществом, хотя и неоднозначным. Инертность подобной батареи более высокая, чем у алюминиевого собрата. При этом использование температурного регулятора рекомендовано.

С точки зрения стоимости биметаллические имеют большую цену, чем алюминиевые. В среднем, последние на 20 процентов дешевле, чем биметаллические батареи.

Пришло время подводить итоги. Кто же станет бесспорным лидером в сегодняшнем состязании?

Какие батареи лучше?
В конце было бы нелишним резюмировать то, о чем сегодня говорилось. Итак, короткие сравнения по техническим характеристикам систематизируют полученные данные.

  1. Тепловые показатели мощнее у алюминиевых радиаторов, в то время как биметаллические батареи обладают средними характеристиками.
  2. Опрессовочное давление биметаллических батарей практически в два раза выше, чем у алюминия. Данный показатель важен для герметичности.
  3. Алюминиевые батареи практически не подвержены коррозии, чего не скажешь о биметаллических.
  4. У обоих типов радиаторов есть возможность установки терморегулятора. Но вместе с этим алюминиевые системы отопления быстрее меняют температуру на нужную, чем их биметаллические коллеги.
  5. Срок службы алюминиевого радиатора составляет минимум 25 лет, а биметаллического – максимум 20 лет.
  6. Стоимость биметаллической батареи больше, чем у алюминиевой.

Становится совершенно очевидным, что при выборе радиатора стоит отдавать предпочтение алюминиевым экземплярам. Их характеристики значительно лучше, а недостатки практически отсутствуют, чего нельзя сказать про биметалл. С этим мнением согласны и многие специалисты. В целом, в последнее время наблюдается тотальный переход на алюминиевые радиаторы, которые уже давно зарекомендовали себя как надежная и качественная система отопления.

Какие радиаторы лучше – алюминиевые или биметаллические

Часто после окончания отопительного сезона многие люди задумываются о смене радиаторов. Прохудившиеся старые чугунные радиаторы лучше отправить на заслуженный отдых, установив вместо них что-то более современное. При монтаже отопления частные застройщики тоже очень часто не могут выбрать вид радиаторов. Наслушавшись заявлений производителей и продавцов в магазинах, расхваливавших наиболее востребованные модели, неопытный покупатель приходит в растерянность. Он не представляет, какие радиаторы лучше – алюминиевые или биметаллические. Мы предлагаем рассмотреть этот вопрос объективно.

Содержание материала:

Начнем со сравнения алюминиевых и биметаллических радиаторов, чтобы понять, какие лучше. Ознакомимся с каждым из них более подробно.

  • Алюминиевые радиаторы стильные и аккуратные, включают несколько секций, которые соединены ниппелями. Находящиеся между секциями прокладки предоставляют необходимую герметичность. Ребра, находящиеся с внутренней стороны, позволяют увеличить площадь отдачи тепла до 0,5 м2. Такие радиаторы изготавливают двумя методами. Экструзионный метод дает легкие и дешевые изделия далеко не самого высокого качества (таким методом в Европе уже давно не пользуются). Долговечнее, но в то же время дороже будут батареи, сделанные методом литья.

  • Биметаллические радиаторы производятся из двух разных металлов. Корпус, который оснащен ребрами, производится из алюминиевого сплава. Внутри него находится сердечник из труб, по которым протекает горячая вода (теплоноситель из системы отопления). Такие трубы производятся либо из меди, либо из стали (первые у нас почти не встречаются). Они имеют меньший диаметр по сравнению с алюминиевыми изделиями, поэтому вероятность их засорения большая.
Внешний вид биметаллического радиатора довольно эстетичен и удовлетворит даже самых требовательных покупателей. Все компоненты из стали спрятаны внутри.

Какие радиаторы лучше в плане тепла: алюминиевые или биметаллические?

Что касается показателя теплоотдачи, то в этом плане алюминиевые батареи имеют преимущества. Одна их секция может давать больше 200 Вт тепловой энергии. При этом половина тепла идет в виде излучения, а вторая – конвекционным способом.

Благодаря ребрам, которые выступают с внутренней стороны секций, отдача тепла будет увеличиваться. Поэтому равных алюминию в этом плане просто не существует. Стоит отметить, что он имеет минимальную тепловую инерцию. После включения батареи уже через 10 минут в помещении будет тепло. В собственном доме это позволяет неплохо сэкономить.

Теперь рассмотрим биметаллические приборы. Здесь отдача тепла от одной секции напрямую зависит от изготовителя и модели. Она будет несколько меньше, чем у алюминиевой модели радиатора. Все потому, что стальной сердечник снижает общую теплоотдачу, а она может быть на одну пятую меньше по сравнению с алюминиевым радиатором при одинаковых размерах.

Если говорить о способе отдачи тепла, то он тоже включает тепловое излучение и конвекцию тепла. И тепловая инерция у них будет тоже незначительной.

Теперь сравним способность выдерживать высокое давление, особенно гидроудары.

Здесь алюминий подкачал – показатели его рабочего давления оставляют желать лучшего. Такие батареи могут выдерживать от 6 до 16 атмосфер (некоторые модели до 20), чего может оказаться недостаточно для выдерживания перепадов давления в центральной системе отопления. А от гидроудара они и вовсе не спасут – лопнут, словно ореховые скорлупки, в результате чего в Вашем жилье образуется горячий потоп. По этой причине тем, кто проживает в многоэтажках, не стоит рисковать, устанавливая алюминиевые радиаторы отопления.

Биметаллические модели, внутри которых находится прочный стальной сердечник, подготовлены к большому напору давления. От 20 до 40 атмосфер – вполне достаточно. Даже в том случае, если кран на насосной станции в случае аварии будет закрыт, а потом молниеносно открыт, они не повредятся. Биметаллические радиаторы считаются самыми надежными в условиях нестабильного давления в системе, когда есть вероятность возникновения гидроударов.

Внимание! Такой показатель важен, только если Вы проживаете в многоэтажных домах, подключенных к централизованной системе отопления. Если же Вы планируете заменить радиаторы в частном доме, то такой показатель не считается минусом, поскольку в локальной теплосети не бывает избыточного давления.

Что лучше – биметаллические или алюминиевые радиаторы по отношению к теплоносителю

Алюминий хорошо вступает в разные химические реакции, поэтому вода в центральной системе отопления для него будет «кладом». В ней содержится столько химических примесей, что от стенок батареи в скором будущем может просто ничего не остаться – их съест коррозия. Как только pH горячей воды, протекающей в системе, будет превышать 8 единиц – ждите беды. Однако при централизованном отоплении нельзя уследить за этим показателем.

К тому же во время химической реакции выделяется водород, что достаточно пожароопасно. Поэтому обязательно нужно стравливать из этих батарей воздух.

Стальные трубы, находящиеся в середине биметаллического радиатора, не такие требовательные к качеству воды, протекающей через них. Ведь сталь в химическом плане не настолько активна, как сплавы алюминия. Безусловно, коррозия может добраться и до нее, но не так быстро. Более того, современные производители покрывают ее защитным слоем. В некоторых случаях они применяют такой металл, как нержавеющая сталь, но батареи в таком случае будут довольно дорогими.

Как бы там ни было, биметаллические радиаторы имеет лучшую защиту от активного химически теплоносителя. Единственная сложность – попадание кислорода в эту воду. Вот тогда сталь будет ржаветь, причем очень быстро.

У каких радиаторов выше максимальная температура теплоносителя?

Вопрос вполне закономерен, ведь наши батареи часто «горят огнем», и к ним невозможно прикоснуться. Алюминий способен выдерживать температуру до 110 градусов. Биметаллические изделия отличаются более высоким показателем – 130 градусов. Как видите, в этом плане они выигрывают.

А что прочнее, надежнее и долговечнее?

И по этому показателю преимущество получают радиаторы из двух металлов, так как они сочетают в себя лучшие характеристики каждого из них. Такие приборы служат 15-20 лет, не меньше (безусловно, это касается качественных товаров от известных брендов). Как правило, их алюминиевые собратья имеют в два раза меньший срок эксплуатации – до десяти лет.

Что проще устанавливать: алюминиевые или биметаллические радиаторы?

Алюминий и биметалл довольно комфортные в монтаже, поскольку весят немного (в отличие от чугунных батарей). Для их крепления не придется использовать мощные кронштейны – даже гипсокартон может выдержать их небольшой вес. В том случае, если Вы используете пластиковые трубы, для монтажа потребуется только набор фасонных элементов и набор ключей. Но все же проще устанавливать биметаллические батареи, так как стальные трубы не подвергаются деформации, в отличие от такого мягкого материала, как алюминий.

Стоимость алюминиевых и биметаллических радиаторов

Приборы из алюминия будут намного дешевле, чем биметаллические. Причем разница достаточно существенная. Поэтому изделия из биметалла не настолько широкого распространены в городских квартирах. Их позволить могут далеко не все. Они имеют более высокое гидравлическое сопротивление по сравнению с алюминиевыми. Поэтому энергии, чтобы перекачать горячую воду, понадобится больше. То есть стоимость эксплуатации окажется выше.

Внимание! Где-то четыре пятых всех батарей такого типа доставляют к нам из Китая. Но это не должно Вас настораживать, так как многие европейские производители переносят производство в Китай с целью удешевления продукции.

Какие радиаторы и для каких систем будут более подходящими

После того как Вы рассмотрели и сравнили главные характеристики радиаторов, можно прийти к некоторым выводам. В первую очередь определитесь, какие радиаторы отопления лучше (алюминиевые или биметаллические) для жилья в многоэтажке. В ней применяется центральное отопление, а значит:

  • Давление в системе часто может меняться, достигая запредельных величин. Не исключены гидроудары.
  • Нестабильная температура (она сильно меняется в течение не только отопительного сезона, но и времени суток).
  • Состав воды не отличается чистотой. В ней присутствуют химические примеси и абразивные частички. Вряд ли можно говорить о pH, который не превышает 8 единиц.

Отталкиваясь от всего сказанного выше, наверное, Вы не захотите ставить в квартире батареи из алюминия, зная, что система центрального отопления может их погубить. Если не съест электрохимическая коррозия, то температура с давлением добьют. Ну а гидроудар сделает «контрольный выстрел». По этой причине, выбирая из таких типов радиаторов (биметалл или алюминий), рекомендуем остановиться именно на последнем.

Нельзя не рассмотреть и систему отопления, которая установлена в частном доме. Качественный котел выдает небольшое давление, которое не превышает 1,4-10 атмосфер, в зависимости от системы и котла. Скачков давления, включая гидроудары, быть не может. Что касается температуры воды, то она тоже стабильная, а ее чистота не вызывает никаких сомнений. В ней не будет химических примесей, а показатель pH можно изменить.

В этой автономной системе отопления можно смело использовать алюминиевые радиаторы – они будут прекрасно справляться со своей задачей. Стоимость их небольшая, теплоотдача – прекрасная, а внешний вид – привлекательный. В магазинах Вы легко найдете батареи от европейских производителей.

Отдавайте предпочтение тем моделям, которые были изготовлены методом литья. Также биметаллические батареи подойдут тем, кто живет в собственном доме. Если у Вас достаточно средств и есть желание, можете установить их.

Только не забывайте, что сегодня на рынке огромное количество подделок. И если модель (биметаллическая или алюминиевая) отличается откровенно заниженной стоимостью, то это должно Вас насторожить. Чтобы не попасть впросак, нужно проверить, чтобы на каждой упаковке и на каждой секции была маркировка изготовителя.

Возможно Вам будет также интерестно:

Какие радиаторы лучше - алюминиевые или биметаллические батареи отопления выбрать

С каждым приближением осенне-зимнего сезона тема отопления квартиры или собственного дома приобретает особую остроту и актуальность для большинства потребителей. И, если это «знаменательное событие» еще совпадает с ремонтом или плановой заменой элементов отопительной системы, то на повестке дня возникает вполне резонный вопрос, какие лучше радиаторы — алюминиевые или биметаллические?

Смогут ли батареи из алюминия или алюминиево-стальной комбинации обогреть жилье лучше знакомых всем с детства чугунных радиаторов? Для того, чтобы ответить на этот вопрос максимально точно и объективно, необходимо проанализировать их достоинства и недостатки и подробно изучить технические характеристики этих элементов отопления.

Радиаторы из алюминия: характеристики, плюсы и минусы

Несмотря на относительно недолгий период пребывания на строительном рынке нашей страны, алюминиевые радиаторы смогли завоевать неплохую репутацию среди широкого круга потребителей. И это вполне объяснимо: легкие, элегантные и компактные, они превосходно вписываются в любой современный интерьер и к тому же обладают отличным набором технических качеств, делающих их рациональными и экономически выгодными для частного сектора.

Изготавливаются такие радиаторы двумя способами:

— экструзионным (изделия эконом класса, не отличающиеся высоким качеством и долговечностью, но имеющие самую низкую цену).

— методом литья. Радиаторы представляют собой цельные монолитные конструкции с различным количеством ребер, с высокой надежностью и прочностью.

Их достоинства:

  • Высокий уровень теплоотдачи радиаторов.
  • Небольшой вес, позволяющий значительно сократить затраты на их монтаж и транспортировку.
  • Внешняя привлекательность и эстетичность.
  • Устойчивость к внешней коррозии за счет применения специального порошкового напыления.
  • Способность радиаторов максимально быстро реагировать на изменение температуры теплоносителя благодаря низкой инерционности нагрева.
  • Устойчивость к накоплению пыли за счет применения конвекционного способа обогрева.
  • Компактность в размерах.
  • Простота в уходе и эксплуатации.
  • Возможность установки радиаторов в системах открытого и закрытого типа.
Алюминиевый радиатор

Обратите внимание: Батареи из алюминия не нужно перекрашивать, как чугунные, хотя теоретически они превосходно переносят окрашивание высокотемпературными эмалями любых оттенков. Чаще всего они выпускаются в классическом белом цвете, хорошо гармонирующем с интерьерами любого типа, но при желании можно заказать и оригинальные эксклюзивные радиаторы различных расцветок или использовать в комплекте с ними специальные декоративные решетки.

Недостатки:

  • Требовательность радиатора к качеству теплоносителя. В идеале его кислотно-щелочной баланс (pH) должен составлять не более 8 единиц. Конечно, проверить соответствие этого показателя установленным нормам в домашних условиях невозможно, однако известно, что в большинстве систем централизованного отопления он гораздо выше. Для решения этой проблемы на внутреннюю часть радиаторов наносится полимерная пленка, защищающая металл от разрушения.
  • Необходимость установки воздухоотводчика в комплекте с батареей. При отсутствии этого приспособления скачки давления в системе могут привести к разрыву ее секций. Вообще гидроудары можно назвать настоящей «ахиллесовой пятой» алюминиевых радиаторов, поэтому, учтя это «слабое место», производители увеличили показатель рабочего давления приборов с 10 атм. (как это было ранее) до 16-20 атм. Этот момент необходимо учесть при проектировании и монтаже отопительной системы дома или квартиры.

Читайте также: Что такое кран Маевского и его применение в отопительной системе.

Важная информация: При подключении алюминиевых радиаторов к системе отопления большое значение имеет материал, из которого изготовлены примыкающие к ним трубы. Необходимо избегать сочетаний: «алюминий-сталь» или «алюминий-медь», так как оно может стать причиной электрохимической коррозии. Для предотвращения проблем подобного рода рекомендуется при монтаже радиаторов использовать специальные проходные пробки, покрытые никелем, кадмием или хромом.

Биметаллические радиаторы: описание, достоинства и недостатки

Радиаторы биметаллического типа представляют собой конструкции, состоящие из двух металлов: алюминия и стали (или меди, но последний вариант встречается достаточно редко). Состоят из алюминиевого корпуса с ребрами и «начинки» в виде сердечника из стальных труб, по которым осуществляется движение теплоносителя. Батареи данного типа обладают меньшим диаметром, что несколько увеличивает вероятность их засорения в процессе эксплуатации.

Биметаллический радиатор отопления

В соответствии с технологическими особенностями изготовления радиаторы биметаллического типа делят на две группы:

  • Со стальным каркасом.
  • С каналами, усиленными стальными трубками.

Выбирая, какие лучше радиаторы — алюминиевые или биметаллические, обратите внимание, что биметаллические радиаторы со стальным каркасом лучше защищены от коррозии, благодаря отсутствию возможности контакта теплоносителя с алюминием. При покупке батарей, имеющих в конструкции трубки, усиленные стальными вкладками, необходимо обратить внимание на качество их, вкладок, фиксации, так как при сдвиге они могут перекрыть нижний коллектор (по причине разного теплового расширения стали и алюминия).

Несмотря на свою новизну и непривычность для отечественного рынка сантехнической продукции, биметаллические батареи быстро сумели завоевать свою нишу среди продукции аналогичного типа. И, в качестве убедительного аргумента в их пользу в ответ на вопрос, какие батареи лучше: алюминиевые или биметаллические, можно привести список их положительных качеств и преимуществ.

Их плюсы:

  • Элегантный и привлекательный дизайн радиаторов.
  • Низкая тепловая инерция и хорошая теплопроводность радиаторов.
  • Высокая прочность, позволяющая оборудованию спокойно выдерживать внутреннее давление теплоносителя.
  • Устойчивость радиаторов к качеству теплоносителя.
  • Малый вес и компактные размеры.
  • Долговечность. Средний срок работы батарей данного типа составляет около 20 лет.
  • Устойчивость к гидроударам и перепадам давления в системе.

Недостатки биметаллических радиаторов:

  • Вероятность возникновения протечек из-за сборного строения конструкции.
  • Высокая стоимость. (В среднем на 20% выше, чем у батарей из алюминия).
  • Невысокая пропускная способность.

Сравнение, анализ преимуществ и недостатков

Для того, чтобы ответить на вопрос, какие радиаторы отопления лучше: алюминиевые или биметаллические, можно провести анализ их сильных и слабых сторон, взяв за основу следующую таблицу:

Тип радиаторов

Параметры Алюминий Биметалл
Тип конструкции Секционные Секционные
Вариант подключения Любой Любой
Тепловая инерция Низкая Низкая
Объем теплоносителя Небольшой Небольшой
Использование термостатической установки Рекомендуется Рекомендуется
Подверженность коррозии Высокая Низкая
Тип теплоносителя Вода с pH 7-8 Вода или антифриз
Рабочее давление До 2,5 мПа До 3,5 мПа
Установка в высотных зданиях Возможна Возможна
Модельный ряд Широкий Широкий
Тип отопительной системы Автономная Автономная и центральная
Срок службы 15 лет 20 лет
Стоимость Средняя Высокая
Специфические особенности Высокая электрохимическая активность. Металл-антагонист – медь.

Таким образом, можно прийти к выводу, что число положительных качеств биметаллических батарей несколько превышает число преимуществ радиаторов алюминиевого типа. В целом же, и те, и другие обладают большим количеством достоинств, позволяющих применять их в системах автономного и централизованного типа. При этом для установки в частном секторе лучше использовать радиаторы из алюминия, имеющие более низкую стоимость и отличные физико-технические параметры, а для центральной системы отопления предпочтительнее будут биметаллические радиаторы за счет своей способности выдерживать большее давление, устойчивости к гидроударам и к составу воды.

Если вы хотите узнать о том, какие существуют схемы подключения радиаторов отопления в частном доме или в квартире, то у нас есть отдельная статья об этом.

А особенности выбора радиаторов для загородных домов описаны тут.

Про нагреватели воды на кран мы рассказали на этой странице http://okanalizacii.ru/otoplenie/vodonagrev/nagrevatel-vody-na-kran.html. Принцип работы, установка, популярные производители.

Какие радиаторы отопления лучше, алюминиевые или биметаллические

В недавнем прошлом чугунные батареи были самым популярным источником тепла, а часто и вовсе единственным вариантом в системе отопления.

Сейчас промышленность в виде альтернативы выпускает несколько видов радиаторов отопления. Возникает вопрос: как не допустить ошибку при выборе? Какие батареи лучше, алюминиевые или биметаллические? Рассмотрим преимущества и недостатки каждого из видов.

Алюминиевые радиаторы

Разница между алюминиевыми и биметаллическими радиаторами в том, что в конструкции первых используется один вида металла – алюминий. Благодаря этому данные батареи обладают определенным преимуществом. Например:

  • Высокая эффективность благодаря прекрасной теплопроводности алюминия. Тепловая энергия быстро поступает в окружающее пространство, обогревая помещение.
  • Легкий вес и компактный размер, что немаловажно при оформлении интерьера помещения.
  • Быстрая тепловая инерция: радиатор быстро нагревается и остывает. Это дает возможность эффективно поддерживать постоянную заданную температуру в автоматическом режиме отопления.Читайте также: Сколько газа может сэкономить терморегулятор
  • Стоимость. Производство алюминиевого радиатора существенно дешевле биметаллического.

Если при выборе радиаторов отопления вы отдадите предпочтение именно алюминиевым, а не биметаллическим, учтите следующий момент. Алюминиевые батареи разделяются на несколько подвидов. Каждый из них имеет свои конструктивные отличия, что помогает выбрать лучший вариант под конкретные условия эксплуатации.

Виды алюминиевых радиаторов

  1. Литые. Конструкция предусматривает соединение секций между собой методом сварки. Отсутствие в данном случае прокладок и разборных соединений придает жесткость и надежность изделию. Это особенно актуально при незапланированном резком увеличении давления – гидроударе. Немаловажно, что данные батареи устойчивы и к внешним ударам. Недостаток: невозможность нарастить или осуществить замену секции в случае необходимости.
  1. Секционные. Секции радиатора изготавливаются методом экструзии – продавливанием металла через форму. При монтаже секции в необходимом количестве соединяются между собой резьбой с надежной герметизацией от протекания. Метод без труда позволяет нарастить количество секций в процессе работы, или заменить поврежденную. Недостаток: наличие разборных соединений понижает надежность в процессе работы.
  1. Комбинированные. Данный вариант соединяет в себе надежность литых батарей с универсальностью экструзионных. Достигается это посредством соединения литых секций между собой разборной резьбой.

Казалось бы, при таком богатстве выбора алюминиевых радиаторов, они должны быть значительно лучше биметаллических. Однако, такие батареи обладают одним отрицательным моментом. Заключается недостаток в подверженности коррозии.

Алюминий изнутри покрывается защитной пленкой, и, в случае ее разгерметизации, при контакте с водой образуется водород. Эта химическая реакция, вызванная наличием в воде примесей, может вызвать разрыв секции. Конечно, в виде защиты от этого нежелательного явления ставят специальные клапана, но это не спасает батареи от медленного разрушения.

Биметаллические радиаторы

Биметаллические батареи кардинально отличаются от алюминиевых наличием внутренней стальной оболочки, что исключает контакт алюминия с водой и возможности коррозии металла. Бывают двух видов:

  • Биметаллические. Поверхность, которая контактирует с водой, полностью сделана из стали, что обеспечивает полноценную защиту от коррозии.
  • Полубиметаллические. Из стали сделаны только некоторые вертикальные элементы. При этом гарантируется некоторая защита от коррозии и повышенная теплоотдача по сравнению с первым вариантом.

Запас прочности у биметаллических радиаторов чрезвычайно высокий, благодаря чему им не опасны перепады давления в сети. К недостаткам можно отнести пониженную теплоотдачу, по сравнению с алюминиевыми батареями, больший вес и объем конструкции. Также более сложная технология делает производство биметалла дороже.

Так все же, алюминиевые или биметаллические

Итак, можно прийти к выводу, что алюминиевые радиаторы легче, компактней, эффективней в работе и дешевле биметаллических. Но требуют качественного, без примесей, теплоносителя и стабильного давления в системе.

Алюминий прекрасно подойдет для эксплуатации в частных домах с автономной системой отопления, если качество воды соответствует норме и (или) вода проходит надежную фильтрацию при поступлении в систему отопления.

Биметаллические радиаторы хоть и уступают по некоторым параметрам и стоимости алюминиевым, но нетребовательны к составу теплоносителя и выдержат большой напор, в случае необходимости. Идеально подходят к централизованным системам отопления, где контролировать давление и состав теплоносителя не представляется возможным.

И помните: качество материала и надежность сборки радиатора, независимо от его вида – гарантия долгой и безопасной работы. Репутация производителя играет не последнюю роль.

Какие радиаторы лучше: алюминиевые или биметаллические

В наше время решить вопрос с выбором той или иной системы отопления для собственного жилища не представляет никакой сложности. Среди множества вариантов обогрева помещений чаще всего домовладельцы останавливают свой выбор на устройствах, использующих в качестве теплоносителя предварительно подогретую воду. Проходя через установленные в помещении радиаторы, горячая жидкость отдает энергию в окружающее пространство, создавая уют в жилище.

В ходе обустройства подобной системы очень важен грамотный выбор радиаторов отопления. Хозяин квартиры или загородного дома должен иметь четкое понимание того, какие батареи – алюминиевые или биметаллические – будут максимально эффективны при обогреве жилища. Выбрать самостоятельно человеку, не являющемуся специалистом в области теплотехники, весьма непросто, так как в этом деле необходимо учитывать целый ряд технических факторов, а также принимать во внимание местные условия.

Следует отметить, что на вопрос о том, какой радиатор лучше, однозначного ответа нет. Каждая разновидность отопительных приборов обладает как достоинствами, так и недостатками, поэтому не будем тратить время впустую, а сразу перейдем к сравнению алюминиевых и биметаллических батарей.

Особенности конструкции

Радиаторы из алюминия

Подобные устройства выглядят стильно и аккуратно. Входящие в состав батареи секции соединены между собой специальными ниппелями. Установленные между имеющимися участками прокладки обеспечивают необходимую герметичность. На внутренней стороне отопительного прибора расположена система алюминиевых ребер, позволяющих добиться максимальной теплоотдачи.

Этот тип радиаторов изготавливается двумя способами, одним из которых является экструзионный. Подобный метод позволяет получить легкие и весьма дешевые отопительные приборы, которые не отличаются высоким качеством.

Радиаторы на основе алюминия, изготовленные путем литья, будут стоить несколько дороже, при этом они способны обеспечить более продолжительный срок эксплуатации в сравнении со своими дешевыми экструзионными аналогами.

Биметаллические радиаторы

Название этих отопительных приборов свидетельствует о том, что они изготавливаются с применением двух различных металлов. Ребристый корпус батареи создается на основе алюминиевого сплава, способного обеспечить высокую теплоотдачу. Внутри биметаллического радиатора размещается трубчатый сердечник, по которому движется теплоноситель. Трубы этого элемента выполняются, как правило, из стали или меди. Внутренний диаметр каналов, по которым протекает горячая вода, у биметаллических приборов отопления меньше, чем у радиаторов из алюминия, потому вероятность засорения каналов более высока.

Теплоотдача

По степени теплоотдачи алюминиевые радиаторы серьезно опережают свои биметаллические аналоги. Только одна секция батареи выделяет в окружающее пространство 200 Вт энергии. При этом часть тепла передается в виде инфракрасного излучения, остальное – конвекционным способом. Присутствующие с внутренней стороны ребра усиливают конвекцию.

Необходимо отметить, что алюминиевые отопительные приборы обладают минимальной тепловой инерцией. Это означает, что батарея уже через десять минут после включения способна обеспечить максимальную теплоотдачу. Благодаря этому владельцы частных домов могут добиться значительной экономии.

Теплоотдача биметаллических приборов отопления ниже, чем у радиаторов, изготовленных из алюминия. Дело в том, что стальной или медный сердечник батареи характеризуется меньшей степенью теплопроводности.

В результате того, что сталь или медь разогревается медленнее, чем алюминий, тепловая инерция биметаллической батареи будет выше в сравнении с таким же показателем алюминиевого аналога. А это значит, что при включении биметаллической батареи на прогрев помещений понадобиться больше времени.

Устойчивость к гидроударам

Алюминиевые отопительные приборы способны выдерживать повышение давления в системе до 16 атмосфер, при этом у некоторых моделей данный показатель равен 20. В результате скачки давления могут обернуться возникновением трещин и выходом радиаторов из строя. Если случится гидроудар, алюминиевая батарея просто-напросто лопнет. Именно по этой причине в многоэтажных домах категорически не рекомендуется использовать отопительные приборы, изготовленные из такого материала, как алюминий.

Благодаря наличию внутри биметаллических устройств прочного стального или медного сердечника этим радиаторам не страшны повышения давления в системе до 40 атмосфер. Следовательно, даже самый мощный гидроудар не сможет вывести биметаллическую батарею из строя.

На степень устойчивости радиатора к скачкам давления обращать внимание следует владельцам квартир в домах с централизованным отоплением, где вероятность возникновения гидроудара довольно высока. Благодаря автономности системы в отопительных трубах скачка давления произойти не должно, поэтому использование алюминиевых радиаторов вполне допустимо.

Продолжительность эксплуатации

Большей надежностью и долговечностью обладают отопительные приборы, созданные на основе двух металлов, удачно объединившие в себе самые выгодные качества каждого компонента. Биметаллические батареи отопления от надежных производителей прослужат верой и правдой не менее 15-20 лет. А вот их алюминиевые аналоги отличаются вдвое меньшим сроком эксплуатации.

Максимальная температура

Иногда бывает так, что к батареям невозможно прикоснуться из-за слишком горячего теплоносителя, подаваемого в трубы системы отопления. Средняя температура, которую способны выдерживать отопительные приборы, выполненные из алюминия, составляет 110 °C. Биметаллические батареи имеют более высокие показатели – 130 °C.

Монтаж

Биметаллические и алюминиевые радиаторы обладают меньшим весом в сравнении со стальными и чугунными аналогами. Для их крепления к стенам не требуются мощные кронштейны. Отопительные приборы можно монтировать даже к конструкциям на основе гипсокартона. Если алюминиевые и биметаллические батареи будут подключены к пластиковым трубам, для монтажа потребуются фасонные элементы и набор соответствующих ключей.

И все же биметаллические радиаторы устанавливать проще. Это объясняется тем, что их основу составляют стальные трубы, которые менее подвержены деформации в сравнении с алюминиевыми.

Стоимость

Согласно статистике, цены на биметаллические изделия в среднем на 20-25% выше, чем на их алюминиевые аналоги. При этом отопительные приборы со стальным или медным каркасом обладают меньшим сечением проходного канала. В остальном достоинства и недостатки этих разновидностей батарей одинаковы.

Некоторые мифы и рекомендации по выбору

В настоящее время на сетевых форумах, посвященных отоплению квартир и частных домов, не утихают споры о том, какие же радиаторы лучше. Многочисленные мнения настолько противоречивы, что обычный домовладелец или квартиросъемщик вряд ли сможет принять правильное решение.

Более того, на страницах тематических форумов существует целый ряд мифов, ставящих человека, не являющегося в данной области специалистом, в тупик. Ниже представлены основные из них:

  1. Радиаторы из алюминия не способны выдерживать высокое сетевое давление.
  2. Входящий в состав алюминиевых батарей силумин подвержен быстрой коррозии, из-за чего в скором времени весь отопительный прибор станет непригодным для дальнейшей эксплуатации.
  3. Входящий в состав радиаторов алюминий совместно с другим металлом, который контактирует с теплоносителем, создает гальваническую пару и, как следствие, быстро разрушается под воздействием электрохимической коррозии.
  4. Контактируя с грязной водой теплоносителя, алюминий выделяет в систему значительное количество кислорода.
  5. Стальные части биметаллических батарей быстро ржавеют, прогнивают, после чего отопительный прибор становится непригодным для дальнейшего использования.

Некоторые описанные в этих мифах процессы действительно протекают. Однако степень их влияния настолько ничтожна, что батарея может служить верой и правдой не один десяток лет. Таким образом, если вы купили не дешевую подделку, а продукцию высокого качества, а также правильно выполнили монтаж, переживать за проявление описанных выше факторов не следует.

Несколько рекомендаций, позволяющих грамотно подойти к выбору радиаторов:

  1. Для автономных систем отопления частных домов лучше выбрать алюминиевые батареи.
  2. Устройства, выполненные из алюминия, можно использовать в отопительных системах многоквартирных домов. Для этого нужно учитывать величину рабочего давления и использовать продукцию только известных мировых производителей.
  3. В многоэтажных домах для отопительных систем следует выбирать биметаллические батареи.
  4. При возникновении сомнений по поводу надежности алюминиевых радиаторов рекомендуется устанавливать биметаллические отопительные приборы.
  5. Если система отопления многоэтажного здания включает в себя не только стояковые, но и горизонтальные ветви, можно использовать устройства из алюминия.

Оба вида радиаторов, подключенных к центральной системе отопления, будут обеспечивать комфортную температуру в жилище и прослужат дольше при условии проведения регулярной промывки.

Идеальная периодичность выполнения подобной процедуры – раз в 12 месяцев. Если нет такой возможности, данную работу требуется проводить не реже одного раза в 3 года.

Похожие статьи:

Алюминий или биметалл? Выбор между двумя секционными радиаторами отопления. Как выбрать радиатор отопления. Алюминиевые и биметаллические радиаторы.

Выбор современного радиатора отопления становится все тяжелее для рядового покупателя. Люди, не хорошо ориентирующиеся на рынке отопительных радиаторов, не могут получить четкого и ясного ответа. Какой радиатор для отопления лучше? Да и определить среди огромного количества продаваемой продукции лучшего практически нереально. Условия использования радиаторов отопления в Украине очень разные. По этому и радиатор необходимо подбирать именно под свои условия эксплуатации. Самыми популярными радиаторами в Украине являются секционные алюминиевые и биметаллические радиаторы. В данной статье мы попытаемся узнать как правильно выбрать между данными типами радиаторов. 

Алюминиевые радиаторы - секционные радиаторы отопления. Считаются самыми популярными в Украине. Практически все радиаторы алюминиевого типа выдерживают рабочее давление центральных систем отопления. К неоспоримым плюсам таких радиаторов можно отнести лёгкость, небольшой размер, высокая теплоотдача. Существенным минусом же является коррозия алюминия, особенно ускоряющаяся при контакте двух разнородных металлов или наличия в системе блуждающего тока. Многие монтажники отопительного оборудование не рекомендуют устанавливать алюминиевые радиаторы в системы отопления с котлом на основе медного теплообменника. Алюминий является активным металлом, с покрывающей его поверхность оксидной пленкой. И если эта пленка повреждается, она начинает разрушатся с выделением водорода. 

Биметаллические радиаторы - это по сути тот же секционные алюминиевый радиатор отопления. Единственным отличием является стальной сердечник внутри радиатора который не допускает контакта воды и алюминия. Такие радиаторы гораздо крепче и имеют больше чем у алюминия рабочее давление. Данные радиаторы отопления гораздо лучше подходят для использования в системах отопления единственным недостатком таких радиаторов является их цена. 

Фото алюминиевых радиаторов

Фото биметаллических радиаторов

Не опытный человек никогда не отличит по внешнему виду есть ли у секционного радиатора отопления стальной сердечник внутри. Основным визуальным отличием является тонкая трубка соединяющая верхний и нижний коллектор радиатора. Трубку можно увидеть посмотрев на боковину секции радиатора. У алюминиевых радиаторов проход на много толще.

Выбор между алюминиевым и биметаллическим радиатором отопления стоит начать с определения того в какой системе отопления будет установлена секционная батарея. Центральные системы отопления в Украине характеризуются плохим качеством теплоносителя и высоким давлениям в самой системе. По этому в центральные системы отопления однозначно нужно устанавливать исключительно биметаллические радиаторы отопления. Автономные системы отопления могут использовать чистый и подходящий теплоноситель для любого алюминиевого радиатора. Единственным советом в таком случае является не использование медного теплообменника внутри котла отопления. В открытых системах отопления (без насоса) рекомендовано использовать только алюминиевые радиаторы отопления. Так как гидравлическое сопротивление у них гораздо ниже чем у биметаллических радиаторов.

Выбор радиатора, отопления в первую очередь, зависит от самой системы отопления. Современные технологии отопления рекомендуют обращаться к опытным и проверенным специалистам по вопросам установки и выбора систем отопления и водоснабжения.  

сравните характеристики какие батареи лучше алюминиевые или биметаллические

Система отопления любого помещения - важная часть коммуникаций, эффективность которой зависит от ее грамотной сборки. Главный элемент в нем - аккумуляторные батареи. Сегодня рынок сантехники предлагает огромный выбор отопительных приборов. После традиционных чугунных радиаторов наибольшим спросом пользуются биметаллические модели.

Что это такое?

Основная идея конструкции - использовать два металлических сплава с разными техническими и химическими характеристиками.Как правило, внутренняя поверхность нагревателя изготавливается из нержавеющей стали, так как она должна постоянно контактировать с теплоносителем. Сталь же обладает антикоррозийным действием, а также устойчива к скачкам давления. Наружная сторона сделана из алюминия, который отличается высокой теплоотдачей. Благодаря такому сочетанию металлов нагревательный элемент имеет повышенную эффективность. Такие модели наиболее удобны для квартиры, подключенной к системе центрального отопления, так как в ней возможны скачки давления, и использование некачественного теплоносителя.

Качественные биметаллические батареи отопления должны соответствовать требованиям ГОСТ, что позволит без проблем использовать их в течение всего срока службы (около 25 лет).

Устройство и принцип работы

Основные элементы биметаллических батарей отопления состоят из двух частей.

  • Активная зона заполнена теплоносителем. Поскольку он взаимодействует с агрессивной средой, он изготовлен из стали или меди.Эти металлы обладают высокой устойчивостью к коррозии. В составе внутреннего элемента можно выделить две составляющие, а именно: коллекторы
    • изготовлены из стали. Они требуются для подключения радиаторов к системе отопления. Нержавеющая сталь способна выдерживать скачки давления, а медь дополнительно устойчива к электрохимическим процессам;
    • Швеллеры стальные теплопроводные.

  • Наружный слой. Для его производства используется алюминий как отличный проводник тепла.Алюминиевый корпус способен быстро изменять свою температуру, что дает возможность регулировать теплоотдачу. Общая конструкция состоит из двух горизонтальных стальных труб, соединенных вертикальными перемычками из стальных труб, по которым пропускается теплоноситель или пар. Эта система закрывается сверху алюминиевыми ребрами или монолитным корпусом. Теплообменник имеет сложную конфигурацию за счет конвекционных каналов. В процессе производства секции соединяются точечной сваркой. При установке детали конструкции монтируют с помощью резиновых прокладок или ниппелей из стали.

Работа радиатора основана на физических явлениях конвекции и излучения.

Принцип следующий:

  • теплоноситель нагревается до высокой температуры в котлах и передается по трубам централизованно. Таким образом, теплоноситель попадает в батареи отопления;
  • стальной сердечник, взаимодействуя с нагретой жидкостью, передает тепловую энергию алюминиевому корпусу, который, в свою очередь, нагревает комнату.

В некоторых случаях при подключении биметаллических батарей к централизованной тепловой сети возникает проблема - первые две-три секции от крана нагреваются, а последующие остаются слегка теплыми или полностью холодными. Опытные специалисты в первую очередь проверяют радиаторы на проветривание. Во время установки мог попасть воздух.

Если проблема не в этом, то следует использовать следующие методы:

  • подключить радиатор по диагонали;
  • используют удлинитель потока, который увеличивает эффективность теплопередачи.

Следует отметить, что второй вариант подходит только для радиаторов, которые подключаются к системе отопления с помощью вентилей с американкой. Кроме того, специалисты обращают внимание на то, что расширители потока непросто купить в магазинах, поэтому лучше воспользоваться различными мануалами и инструкциями по изготовлению такой детали своими руками.

Инструкция выглядит так:

  • для работы понадобится отрезок медной трубы наружным диаметром 18 мм.Толщина стенки должна быть не менее 1 мм. Кроме того, вам потребуются паяльная муфта, силиконовые прокладки, припой, газовая горелка, а также набор инструментов, которые позволят отрезать нужный кусок трубы и очистить металл после резки;
  • перед началом работ закрыть кран и слить теплоноситель;
  • снимите радиатор с кронштейнов, так как монтажные работы удобнее проводить на ровной поверхности пола;
  • Проверить состояние силиконовой прокладки.Если есть поломка, лучше заменить;

  • От медной трубы с помощью трубореза отрезается необходимый отрезок. Для получения ровного среза специалисты советуют располагать его строго перпендикулярно инструменту; №
  • кромки обрабатываются инструментом для снятия фаски и очищаются жесткой щеткой. Ни в коем случае нельзя использовать наждачную бумагу, так как тогда паять медные детали будет крайне сложно;
  • далее проводится процесс спайки гильзы с трубой, для чего на них кисточкой наносится флюс, что нужно делать аккуратно, ровным тонким слоем.Если переборщить, то застывшие капли флюса вызовут гулкий звук при циркуляции охлаждающей жидкости внутри радиатора. Подготовленные детали вставляются друг в друга и нагреваются горелкой. Как только флюс приобрел серебристый оттенок, на стык наносится припой. Из-за высокой температуры трубы она самостоятельно растечется и заполнит все пустоты. Если флюс начинает коагулировать в капли, процесс следует остановить;

  • трубы прижать друг к другу на 1-2 минуты до полного остывания;
  • Регулировка длины производится в зависимости от водоснабжения;
  • ,
  • Получившееся расширение вставляется внутрь батареи в противоположном направлении, чтобы облегчить движение охлаждающей жидкости в радиаторе, подключенном сбоку;
  • аккумулятор возвращен на место и подключен к системе центрального отопления;
  • При необходимости удаляют лишний воздух.

При установке удлинителя потока следует учитывать, что он применяется в случае большого количества секций биметаллического радиатора.

Основные типы

Классификация радиаторов зависит от различных параметров и факторов.

По виду материала

Для изготовления нагревательных батарей используются различные материалы.

  • Чугун. Чугунные модели появились в 19 веке.Материал отличается малой инерционностью. Это означает, что он нагревается медленно, поэтому для прогрева помещения потребуется некоторое время. Однако и чугун остывает медленно, поэтому тепло сохраняется надолго, обеспечивая комфортный микроклимат. Материал достаточно прочный и долговечный, не подвержен коррозии и стоит дешево. Внушительный вес - самый существенный недостаток чугунных радиаторов.
  • Сталь. Теплопроводность этого материала аналогична теплопроводности чугуна.Поскольку толщина стенки меньше, чем у чугунных аналогов, сталь нагревается быстрее. Высокая инерционность позволяет использовать термостаты при проектировании отопительных приборов. Стальные детали позволяют разнообразить дизайн радиаторов. Существенный недостаток - низкая устойчивость к коррозии, что снижает срок службы.

  • Алюминий. Для изготовления профилей используется алюминиевый сплав с добавкой кремния. Металл очень легкий, поэтому вес батарей невелик.Алюминий обладает высокой степенью теплопроводности и отличным коэффициентом теплопередачи. Алюминиевые батареи обладают всеми достоинствами этого материала, в том числе хорошей инерционностью, позволяющей регулировать температуру. Существенным минусом является мягкость алюминия, поэтому радиаторы отличаются низкой устойчивостью к физическим воздействиям и слабым резьбовым соединением. А также от качества теплоносителя, его кислотности зависят алюминиевые отопительные изделия.
  • Биметалл. Радиатор изготавливается из двух материалов: меди или стали для сердечника и алюминия для корпуса.

По типу конструкции

Биметаллические радиаторы бывают двух типов в зависимости от конструкции.

  • Секционные модели представляют собой сборную конструкцию, состоящую из нескольких секций. Такие модели позволяют подбирать вместимость, изменяя количество отдельных секций. Для соединения используются различные уплотнения. Главный негативный фактор - наличие стыков, повышающих риск протечек. А также стыки подвергаются воздействию охлаждающей жидкости с высокой химической активностью, например антифриза.
  • Монолитные радиаторы более стабильны и надежны. Их технические характеристики выше секционных аналогов. Из-за отсутствия стыков отопительные приборы выдерживают большие нагрузки.

Если сравнить характеристики этих двух типов биметаллических радиаторов, то получим следующий результат:

  • срок службы монолитных моделей достигает 50 лет, а для секционных - максимум 25 лет;
  • рабочее давление в системе отопления для второго типа допускается в пределах 100 атмосфер, для первого - до 35 атмосфер;
  • тепловая мощность одной секции в обоих вариантах - от 100 до 200 Вт;
  • стоимость монолитных вариантов выше;
  • для модификаций с твердым сердечником, технические параметры изменить нельзя, для секционных такая возможность есть.

По местонахождению

В зависимости от расположения аккумулятора стоит выделить несколько типов.

  • Аккумуляторы горизонтальные - это стандартный, привычный вариант. Устанавливаются они чаще всего. У таких моделей огромный ассортимент. Изменяющиеся параметры: габариты, характеристики и дизайн. Чтобы привлечь потребителей, производители обращают внимание не только на техническую составляющую биметаллического радиатора, но и разрабатывают уникальные дизайнерские линии.Сейчас на рынке представлены цветные, фактурные, комбинированные варианты с использованием разных дизайнерских приемов.

  • Вертикальный радиатор. В домах с высокими потолками и большими комнатами требуется большая площадь радиатора. Именно вертикальные модели призваны справиться с этой задачей, так как в случае горизонтальных вариантов им придется опоясывать всю комнату по периметру. Такие модификации помогут решить проблему с отоплением, если под окном нет места, например, окна выходят прямо от пола.Их можно установить в межкомнатных и межоконных стенах, что позволит сэкономить ценное пространство в помещении без потери работоспособности аккумуляторов. Биметаллические вертикальные радиаторы не только отапливают, но и служат уникальным предметом интерьера. Самый простой вариант в виде стеновых хромированных труб из нержавеющей стали применяется в современных стилях с индустриальным уклоном.

  • Встраиваемая модель. Радиаторы данного типа появились благодаря новым технологическим возможностям.Они являются беспроигрышным вариантом в тех случаях, когда обычные батареи установить сложно или невозможно. Например, в помещении с большой площадью остекления специалисты предлагают встроенные в пол биметаллические радиаторы. Для их установки в полу делают специальные каналы, а сверху закрывают специальной защитной решеткой из дерева или металла.

Подземные модели бывают двух типов.

  • Корпус. В данном случае нагревательная конструкция встраивается в специальный бокс, выполняющий роль канала. Корпус изготовлен из тонкого листа оцинкованного металла и покрыт теплоизоляцией. Размеры выпускаемых корпусных моделей биметаллических радиаторов следующие: ширина 5–25 см, высота 10–70 см, длина от полуметра до нескольких метров. Мощные модели дополнительно оснащаются вентиляторами с электроприводом.
  • Безрамный. Для того, чтобы установить эти модели в пол, необходимо сначала собрать коробку самостоятельно, так как она не входит в комплект.Как правило, воздуховод делают прямоугольным; его размер должен быть на 10 см больше радиатора, чтобы обеспечить естественную циркуляцию воздуха.

Также существуют встроенные модульные конструкции для стен и других проемов. Если такую ​​модель установить в перегородку между комнатами, то она сможет обогреть сразу две комнаты. Некоторые дизайнеры встраивают в мебель биметаллические конвекторы.

Технические характеристики

Все биметаллические радиаторы имеют ряд важных технических характеристик, которые необходимо знать перед их установкой.

Все параметры указаны в технической документации на товар.

  • Самым важным из них является способность выдерживать высокое давление внутри отопительного контура. Следует понимать, что этот показатель должен иметь запас прочности, так как в центральной системе иногда возникают удары воды, в которых давление резко поднимается выше рабочего. Качественные биметаллические батареи отопления должны выдерживать 40 атмосфер и более.
  • Теплоотдачу характеризует такой показатель, как тепловая мощность радиатора.Он измеряется в ваттах и ​​кВт (ваттах и ​​киловаттах). Этот показатель зависит от количества секций и может меняться, поэтому мощность одной секции указывается в техническом паспорте. Одна секция биметаллического радиатора может иметь тепловыделение от 100 до 185 Вт. Расчет мощности для обогрева помещения проводится на основании СНиП, в котором есть таблица теплопередачи. Например, для площади в 1 квадратный метр и высоты потолка до 2,7 метра расчетная тепловая мощность составит 100 Вт.

  • Еще один важный показатель - это объем охлаждающей жидкости. Чем он меньше, тем лучше. Для биметаллических аналогов она составляет 0,16–0,18 л на секцию. Для сравнения, у алюминия он варьируется от 0,25 до 0,46 литра.
  • Стойкость к химическим компонентам охлаждающей жидкости. Здесь важна степень кислотности и зашлакованности рабочего тела. Для стальных и алюминиевых сердечников этот коэффициент примерно одинаков. Медь химически более устойчива.Что касается абразивных частиц и взвешенных веществ, которые присутствуют в охлаждающей жидкости, желательно, чтобы их было как можно меньше. Поскольку стенки металлических стержней тонкие, они подвержены истиранию, а загрязнения забивают трубы. Идеальный вариант для установки биметаллических радиаторов отопления - собственная система отопления, но даже при централизованном подключении можно выбрать хороший вариант.

  • Срок службы гарантируется каждой компанией, но в среднем для биметаллических аналогов он составляет 25 лет.
  • Размерные параметры зависят только от производителя.
  • В зависимости от модели и размеров изменяется и вес всего продукта.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать преимущества биметаллических радиаторов, то стоит выделить следующие:

  • высокий коэффициент теплоотдачи;
  • возможность установки термостата, позволяющего самостоятельно регулировать температуру и объем теплоносителя.Это свойство способствует экономному использованию тепловой энергии и, соответственно, снижает финансовые затраты;
  • секционное строительство. Количество секций можно выбрать в зависимости от площади отапливаемого помещения. Кроме того, он позволяет ремонтировать или менять разделы независимо друг от друга;

  • надежность. Радиаторы выдерживают скачки давления до 37 атмосфер. Благодаря устойчивости к коррозии биметаллические батареи не выходят из строя даже при повышенной кислотности теплоносителя;
  • возможность установки в любых системах отопления.
  • прочность. Срок службы 20-25 лет;
  • обтекаемая форма повышает безопасность;
  • панели не нагреваются до «опасной» температуры, поэтому безбоязненно устанавливаются в детских палатах и ​​палатах больниц;

  • Большой ассортимент. Например, есть модели без подвешивания на кронштейнах. Их можно установить вертикально с помощью дополнительных ребер жесткости;
  • широкий размерный ряд;
  • широкая цветовая гамма.Есть возможность самостоятельного раскрашивания разделов;
  • малый вес по сравнению с чугунными аналогами;
  • простой монтаж, не требующий много времени;
  • легкий уход.

Как и любое изделие, биметаллические радиаторы имеют свои недостатки, а именно:

  • разница между коэффициентами расширения алюминия и стали. Это главный недостаток таких моделей, который вызывает скрип панелей при длительной эксплуатации, снижает прочность конструкции;
  • низкое качество охлаждающей жидкости сокращает срок службы аккумулятора;
  • Стоимость радиаторов этой серии выше других аналогов.

Сравнение с другими типами аккумуляторов

При выборе радиатора отопления покупатели в первую очередь обращают внимание на материал, из которого они изготовлены. От этого зависят многие технические параметры, и в этом разница между моделями.

Чугун

Это классический вариант обогревателя, который используется давно. Многие считают, что ему нет альтернативы по прочности и долговечности.Температура теплоносителя может достигать +150 градусов, допустимое рабочее давление - 15 атмосфер. Область применения обширна: от общественных до жилых домов, технических зданий и мастерских. Возможная тепловая мощность секции достигает 160 Вт.

Самым большим преимуществом чугунных радиаторов является их невысокая стоимость. Кроме того, они отличаются стойкостью к любому типу теплоносителя и простотой монтажа при монтаже. Толстые стенки отлично противостоят абразивам в составе рабочей жидкости.Если система изначально сильно загрязнена, то чугунные модели лучше не найти. Низкая степень инерции не позволяет регулировать теплоотдачу, в отличие от других аналогов.

Принцип действия основан на излучении тепловой энергии, а не на конвекции. Последний нагревает воздух и делает его суше; в случае излучения нагреваются сами предметы. К недостаткам можно отнести значительный вес изделия. Многие указывают на невзрачный внешний вид как на минус, но это спорный вопрос.

Поскольку производители предлагают чугунные нагревательные батареи изысканных форм, декорированные ковкой, то их стоимость значительно возрастает.

Сталь

Радиаторы стальные выпускаются сразу в готовом виде. Они рассчитаны на низкое давление до 10 атмосфер и очень чувствительны к коррозии. Поскольку стальная поверхность быстро нагревается, скорость отвода тепла хорошая. Тепловая мощность может достигать 5700 Вт.В случае низкой температуры теплоносителя в отопительном контуре отлично подойдут стальные модификации.

Они вполне подходят для отопления небольших помещений. К сожалению, срок службы таких радиаторов самый низкий. Специалисты не советуют подключать их к системам центрального отопления, так как у них нет запаса прочности, они могут пробиться при скачке давления. А еще боятся охлаждающих жидкостей, в которых большое количество взвеси, что приводит к закупорке каналов.Самый удачный вариант установки радиаторов подобной конструкции - это автономная система отопления с газовым или электрическим котлом.

Алюминий

Алюминиевые батареи

вобрали в себя все достоинства стальных моделей: эстетичность, малый вес конструкции и высокий коэффициент теплопередачи. В отличие от чугунных модификаций, алюминиевые позволяют устанавливать терморегуляторы. Главный недостаток - слабые резьбовые соединения.А также алюминий подвергается коррозии при наличии высокой степени кислотности жидкости-носителя. В частной системе отопления можно выбрать теплоноситель этого типа, чтобы уменьшить этот эффект и увеличить срок службы. Это условие невыполнимо в централизованной схеме, поэтому использование алюминиевых радиаторов неэффективно.

Биметаллический

В большинстве случаев этот вариант выигрывает у многих. Биметаллические радиаторы отопления - это продукт использования новых технологий в области энергетики.В них удачно сочетаются достоинства стальных и алюминиевых изделий. Стальной сердечник обеспечивает более прочные соединения и лучшую коррозионную стойкость. Производители предлагают варианты с медным контуром, обладающим более высоким антикоррозийным действием.

Алюминиевый корпус обеспечивает повышенное тепловыделение , поскольку материал имеет отличную теплопроводность. Единственный минус - определенная зависимость от степени кислотности теплоносителя и уровня его загрязнения.А также дороговизна продукта. В технических помещениях и мастерских, где необходимо отапливать большие площади при невысокой стоимости и низком качестве жидкости-носителя, специалисты все же рекомендуют устанавливать чугунные радиаторы.

Подводя итог, можно отметить, что современные аналоги отопительных батарей выигрывают по форме. Они более тонкие, эргономичные, без острых углов, с красивым дизайном. Для них характерны четкие геометрические линии и формы, в отличие от чугунных, поэтому стыковать секции удобнее и проще.Высокая степень инертности позволяет устанавливать терморегуляторы и датчики управления на металлические аналоги, снабжать их другими техническими новинками. Монтажные работы также стали проще и быстрее.

Однако у них есть и недостатки, которых нет у чугунных представителей радиаторов. Сюда входит долговечность. Чугун более износостойкий, чем любые стальные аналоги. Биметаллические и алюминиевые батареи чувствительны к загрязненным теплоносителям, чугунные батареи переносят их абсолютно спокойно.Кислотность жидкости-носителя важна для первых и не важна для вторых. По устойчивости к гидравлическому удару чугунные радиаторы не имеют себе равных среди всех представителей отопительных приборов. Исходя из вышесказанного, к выбору нужно подходить предельно внимательно и внимательно, особенно с системой централизованного отопления.

Популярные производители и отзывы

На рынке биметаллических радиаторов мало производителей, продукция которых обладает уникальным свойством соответствия цене и качеству.Составляя рейтинг на основе отзывов потребителей, в их число входят несколько российских брендов и итальянских фирм.

Италия

Global и Sira - самые известные компании на внутреннем рынке. Их биметаллические батареи эстетичны. Покрытие часто бывает белого, молочного и кремового цветов. В линейку входят регулируемые версии с термостатом, а также вентиляционным отверстием. В ассортименте представлены модели с разными способами установки, различной конфигурации и размеров.Фирмы гарантируют высокую надежность продукции.

  • По всему миру. Итальянская продукция успешно выдерживает работу в суровых российских климатических условиях. Сердечник радиатора наделен высокой защитой от коррозии. Аккумулятор выдерживает давление до 50 атмосфер. При всех технических преимуществах радиаторные системы имеют отличный внешний вид и высокий коэффициент теплопередачи. Конструкция состоит из качественных деталей, все соединения выполнены с помощью герметичных прокладок.Компактный и демократичный дизайн позволяет биметаллическому радиатору вписаться в любой интерьер. Проведенные испытания позволяют нам гарантировать срок службы до 20 лет.
  • Сира. Помимо прекрасных технических показателей, таких как легкость и практичность, быстрый нагрев и высокий коэффициент теплоотдачи, прочность, устойчивость к коррозии, радиаторы этой итальянской марки имеют изящную изогнутую форму без острых углов. Максимально допустимое давление может достигать 170 атмосфер.Единственный недостаток - высокая цена продукции, но она несопоставима с абсолютным комфортом и надежностью при эксплуатации.

Россия

Одним из самых известных российских производителей является компания «Рифар». Производственная линия находится в городе Гай Оренбургской области. Продукция изготавливается с использованием современных технологий, новых технологий и инновационных материалов. В частности, используются плавильные печи итальянского производства и роботизированные линии по нанесению порошковой краски.Максимально допустимые рабочие характеристики выпускаемых биметаллических радиаторов достигают 135 градусов для диапазона температур теплоносителя и давления в системе до 20 атмосфер. Стандартные модели имеют от 4 до 12 секций. По индивидуальному заказу их увеличивают до 24 или уменьшают до двух.

Rifar предлагает различные серии радиаторов, различающиеся по внешнему виду и техническим характеристикам. Однако все модели без исключения обладают высоким тепловыделением, что достигается за счет использования алюминиевого корпуса из плоских ребер.

  • Rifar Base - Самая популярная из выпущенных. Он представлен в трех вариантах с разным расстоянием между осями: 500, 350 и 200 мм. Первый тип более мощный в серии и применяется для обогрева холодных, плохо утепленных помещений. Base 200 имеет закрытую заднюю поверхность. Для установки предусмотрены верхнее и нижнее подключение к системе отопления.

  • Рифар Монолит. Данная серия предназначена для использования в системах отопления с повышенным давлением до 100 атмосфер.Конструкция запатентована компанией как принципиально новая. Его уникальность заключается в наличии неразборной стальной многоканальной жилы. Прочность гарантирует надежность и отсутствие протечек.

Общие технические характеристики данной серии следующие:

  • Гарантия 25 лет;
  • высокая антикоррозионная защита каналов;
  • отсутствие стыков между секциями;
  • возможность использования незамерзающих жидкостей в качестве теплоносителя;
  • предельно допустимая температура рабочей жидкости +135 градусов;
  • номинальное давление до 100 атмосфер;
  • простая установка.Вся фурнитура стандартная;
  • Максимальная безопасность позволяет устанавливать биметаллические радиаторы в детских и медицинских учреждениях.

Производитель предлагает следующие модели этой серии: Рифар Монолит 500 и Рифар Монолит 350. Количество секций в каждой из них варьируется от 4 до 16. Наиболее востребованы модели с 4 и 6 секциями.

  • Rifar Flex. Радиаторы этой серии отличаются изысканным дизайном.Их можно изгибать, сохраняя при этом рабочие характеристики. Гарантийный срок на такие модификации - до 10 лет.
  • Rifar Forza. Эти радиаторы являются самыми мощными биметаллическими радиаторами и используются для отопления больших помещений. Производитель дает гарантию на эти модели до 15 лет.

Российская марка «Изотерм» производит медно-алюминиевые конвекторы интересного дизайна. Отличное решение - съемный кожух из полированной стали.В линейке представлены настенные и напольные модификации. Их главное отличие - наличие задней стенки, ведь у пристенных ее нет. Стоит присмотреться к наиболее популярным сериалам.

  • Atoll и Atoll Pro имеют медно-алюминиевую конструкцию, которая скрыта съемным корпусом из оцинкованной стали с порошковым покрытием. Дизайн его поверхности разработан ведущими российскими специалистами. Любая цветовая гамма, возможен любой рисунок. При этом не страдают технические характеристики: номинальное давление 16 атмосфер, температура до +130 градусов, мощность от 243 до 11174 Вт.В качестве теплоносителя возможна только вода или антифриз, совместимые с медью.
  • Rodos отличается от первых модификаций материалом, из которого изготовлен корпус. Это полированная нержавеющая сталь. Зеркальная металлическая поверхность станет отличной дизайнерской находкой для современных стилей интерьера, таких как хай-тек.

«Пилигрим» - еще одна марка отечественного производства. Продукция отличается повышенной устойчивостью к коррозии за счет использования медных сердечников вместо стальных.

Другие страны

На рынке биметаллических радиаторов присутствуют производители из других стран. Mars - южнокорейская компания. Продукция этой марки выпускает модели с медным сердечником. Технические показатели адаптированы для работы в российских системах отопления. Они отличаются высокой износостойкостью, экономичностью и экономичностью. Медный коллектор надолго исключает коррозионные реакции.

Что касается дизайна, то здесь особого разнообразия нет. Производители разработали такие модели, исходя из превосходства сущности над формой, получив радиатор хорошей мощности при компактных размерах. Конструкция биметаллических батарей с медным сердечником Mars является неразборной секционной. Каждая модель состоит из нечетного количества секций от пяти до девятнадцати. С одной стороны, прочность обеспечивает более надежную конструкцию, снижает риск утечек, с другой стороны, она также ограничивает возможность увеличения мощности за счет увеличения секций.

Общие технические характеристики следующие:

  • рабочее давление до 20 атмосфер.Максимально возможная граница до 30;
  • диапазон температур теплоносителя ограничен до +130 градусов;
  • кислотность теплоносителя в пределах Ph 7-9;
  • типоразмеры - 300 и 500 мм;
  • глубина профиля - 65 мм;
  • вес в зависимости от модели колеблется от 4 до 23 кг, что в принципе определяется как небольшой.

Модели с межосевым расстоянием 300 мм способны обогревать помещения площадью до 19,5 квадратных метров.Модификации 500 мм - площадь до 34 кв.м. Для городских квартир, подключенных к системе центрального отопления, продукция Mars - вполне подходящий вариант по размерам и рабочему давлению. Однако при выборе обязательно выяснить все химические составляющие теплоносителя отопительного контура: кислотность и содержание взвеси, так как эти характеристики могут не подходить.

Польский бренд Regulus-system также производит биметаллические батареи из меди. Компания дает гарантию на свою продукцию до 25 лет, хотя показатели несколько ниже, чем у южнокорейского бренда.Производство, основанное в 1994 году, в основном выпускало радиаторы конвекторного типа. После реорганизации в 2001 году организация расширилась, провела модернизацию и продолжила производство биметаллических радиаторов. Среди преимуществ компании следует отметить высокий профессионализм персонала, многоступенчатый контроль качества продукции, новейшее оборудование и технологии. Разветвленная логистическая сеть позволяет нам предлагать клиентам выгодные условия. Компания представляет свою продукцию на рынках России, Белоруссии, Украины, Прибалтики.

Помимо базовой комплектации, есть возможность заказать индивидуальный вариант угловой или радиальной формы. Предусмотрено настенное крепление, но можно заказать напольные ножки. Характерной чертой биметаллических радиаторов этой компании является двусторонняя идентичность, поэтому вы можете установить его с любой стороны.

Общие технические параметры следующие:

  • рабочее давление не должно превышать 15 атмосфер;
  • температура охлаждающей жидкости - до +110 градусов;
  • тепловая мощность в зависимости от модели варьируется от 172 до 6000 Вт.

Бренд выпускает несколько серий биметаллических радиаторов.

  • Regulus - это базовая версия с закругленной верхней панелью, работающая по принципу конвекции и излучения. Возможна установка бокового или нижнего подключения к системе отопления. Технические характеристики находятся в среднем диапазоне. Ценовой диапазон делает эту модель самой востребованной из всей линейки продукции компании.
  • Sollarius. Он отличается от базовой комплектации только формой, он более квадратный.

  • Sollarius Dubel - вариант с большей теплопроизводительностью. Модели этой серии отличаются увеличенной вдвое глубиной: 180 мм вместо 90 мм. Кроме того, в эту серию входят плинтусы высотой всего 12 см.
  • Sollarius Decor - это вертикальный медно-алюминиевый радиатор, предназначенный для помещений, где нет места для горизонтальных моделей. Кроме того, он может стать интересным дизайнерским предметом в интерьере. Комплектация была дополнена дефлектором и термостатом.Подключение возможно только нижнего типа.
  • Sollarius S-Corner - угловая модификация, завоевавшая популярность в помещениях с прилегающими наружными стенами.

  • Regulus Inside - это модели, которые встраиваются в стену. Производитель выпускает несколько типов, в том числе с внутренним вентилятором. Радиаторы можно устанавливать в стеновые перегородки, крышу или мебельные ниши. Конструкция модульная, поэтому при установке количество собирается по желанию заказчика.
  • Regulus E-Vent имеет повышенное тепловыделение за счет встроенного вентилятора, который подключается к электричеству. Его можно выключить, и тогда радиатор заработает нормально.

Украинский завод «Маяк» выпускает серию медно-алюминиевых радиаторов и конвекторов «Термиа». Конструкция радиаторов отличается от аналогов тем, что из меди выполнен не только сердечник в виде трубы, но и прикрепленные к ней пластины. Конструкция закрывается алюминиевым кожухом, покрытым порошковой краской, прошедшим обжиг.Модели имеют два типа подключения к системе отопления: боковое или нижнее. Для последнего типа в конструкции предусмотрен термостат. Возможна установка аккумуляторов на кронштейны или напольный вариант - с установкой на ножки. Базовая комплектация изделия дополнена ручным дефлектором в виде крана Маевского.

Основные технические характеристики биметаллических радиаторов:

  • габариты: ширина 90 мм, высота от 200 до 600 мм с шагом 100, длина от 400 до 2000 мм;
  • рабочая мощность: 240–4240 Вт для аккумуляторов с боковым подключением, 270–4620 Вт для аккумуляторов с нижним подключением без термостата;
  • Вес изделия варьируется от 1.От 6 до 15 кг;
  • рабочее давление в системе отопления не должно превышать 16 атмосфер;
  • температура теплоносителя до +30 градусов;
  • Производитель гарантирует, что радиаторы могут работать с любым типом теплоносителя: водой, паром, различными маслами и антифризами, главное, что они рассчитаны на медные трубы.

Конструкция теплообменника конвекторов состоит из 4-х медных труб сечением 15 мм, на которых установлены алюминиевые ребра размером 10х10 см.Расстояние между пластинами 5,6 мм. Подключение - только боковое.

Технические параметры медно-алюминиевых конвекторов следующие:

  • Габаритные размеры: глубина 125 мм, высота 450 мм, длина от 400 до 2000 мм;
  • теплоотдача конвектора даже при температуре +40 градусов варьируется от 710 до 3510 Вт;
  • вес конструкции - от 2 до 14 кг;
  • рабочее давление в системе отопления в пределах 10 атмосфер;
  • Гарантия производителя - 10 лет.

Модели китайских производителей привлекательны невысокой ценой, интересным дизайном и уникальной отделкой. Однако, как показывает практика, снижение стоимости достигается за счет использования материалов более низкого качества, из-за чего значительно сокращается срок службы.

Какой вариант выбрать?

При покупке нужно обращать внимание на сертификаты качества, которые убережут вас от неприятных сюрпризов при использовании. Нельзя ориентироваться только на стоимость товара, так как часто низкая цена обусловлена ​​низким качеством используемых материалов.Например, биметаллические радиаторы китайского производства имеют упрощенную конструкцию, которая снижает порог рабочего давления. При покупке биметаллических модификаций радиаторов отопления одним из важных критериев являются особенности отапливаемого помещения: размеры, тип использования (общественное, техническое, жилое). В зависимости от этого выбирается модель, способ установки и мощность. Вариативность достигается за счет изменения количества секций, наличия автоматического дефлектора.

Прежде всего, необходимо определить сечение труб, отходящих от системы центрального отопления., что повлияет на выбор по патрубкам. Далее следует поинтересоваться давлением в общем отопительном контуре. Выбирайте модель радиатора с запасом прочности, чтобы радиатор выдерживал возможные скачки напряжения. Для многоквартирных домов старого типа характерно давление в пределах 5-8 атмосфер, а для современных многоэтажек этот показатель выше - 12-15 атмосфер. Лучше, если покупатель знает состав охлаждающей жидкости, таким образом можно будет выбрать наиболее выгодный вариант, который прослужит долго.После этого уже проводятся замеры для определения геометрических параметров аккумулятора.

Оптимальные расстояния приняты следующие:

  • от окна до аккумулятора должно быть не менее 10 см;
  • от пола до радиатора - не менее 6 см;
  • Если аккумулятор установлен под окном, то его ширина составляет 50% от ширины окна.

При выборе секционного варианта важно правильно рассчитать количество секций.

Для этого необходимо выполнить следующую последовательность действий:

  • определить площадь отапливаемого помещения;
  • узнать мощность радиатора. Его можно найти в прайс-листах или техническом паспорте продукта;
  • рассчитайте количество секций: K = Px100 / M, где K - количество секций, P - площадь помещения в квадратных метрах, M - мощность батареи, выраженная в Вт. Например, если Площадь номера 25 кв.м, а мощность радиатора 180 Вт, то К = 25х100 / 180 = 13,89. Это означает, что вам необходимо установить 14 секций.

Специалисты обращают внимание, что многосекционные модели менее эффективны, поэтому надежнее установить несколько малогабаритных батарей. В предложенном примере два пятисекционных радиатора и один четырехсекционный радиатор.

Указанный расчет корректируется в зависимости от количества оконных проемов в комнате:

  • если квартира угловая и в ней две наружные стены и два окна, то расчет секций увеличивается на 20 %;
  • если окна в обычном помещении выходят на север, то расчет следует увеличить на 10%;
  • Если выбор остановился на модели, встраиваемой в пол, то необходимо помнить, что принцип их действия несколько отличается от настенного варианта.Дело в том, что они потребуют предварительного гидравлического расчета и настройки режима работы термостатов.

Важным фактором при выборе является эстетическое восприятие радиатора. Как правило, отопительные приборы занимают видное место в комнате, поэтому их либо пытаются скрыть с помощью различных типов тел, либо превратить в арт-объект, либо встроить в стену. Многие компании серьезно занимаются проектированием биметаллических радиаторов.Необходимо учитывать вкусы потребителей, не снижая качества продукции. Однако нужно помнить, что за индивидуальный дизайн придется доплачивать.

В связи с тем, что замена батарей отопления - дело затратное и хлопотное, лучше приобретать биметаллические радиаторы у проверенных производителей, которые гарантируют длительный срок службы более 20 лет.

Проверенные лицензированные фирмы, помимо полного пакета документации и гарантий, предоставляют и другие услуги: консультации, расчет необходимых параметров для конкретного помещения, доставка и установка радиаторов на месте.При покупке следует проверить целостность защитного покрытия корпуса. Царапины и выбоины вызовут окисление алюминия, начнется коррозионный процесс, и внешний вид в скором времени испортится. Цена при покупке качественного биметаллического радиатора начинается от 400-500 рублей за секцию. Все, что указано ниже, скорее всего, низкого качества или подделка. Вставки из стали или меди в биметаллический радиатор должны быть не меньше толщины стенки водопровода.

Биметаллические радиаторы отопления в последнее время стали неотъемлемой частью системы отопления. Планируя капитальный ремонт жилого или офисного помещения, нельзя игнорировать работы по обновлению отопительных приборов. Наиболее прогрессивным и экономичным является использование биметаллических радиаторов, способных равномерно отводить тепло, а также привлекательных с точки зрения современной эстетики интерьера.

Все больше мы видим, как меняются квартиры соотечественников.Ремонт приобретает более широкое понятие, чем банальное оштукатуривание трещин. Повышенное внимание уделяется дизайну. Даже выбирая для квартиры обычные батареи, хозяева стремятся покупать биметаллические радиаторы отопления с лаконичным привлекательным внешним видом.

Почему радиаторы отопления биметаллические? - ты спрашиваешь. D Реальность, здравый смысл и разумные цены делают этот товар, мы ответим самыми востребованными радиаторами. И мы постараемся раскрыть все плюсы и минусы, не забывая при этом учитывать внутреннее наполнение устройств.

Равномерное распределение тепла с помощью биметаллических радиаторов отопления

Биметаллические радиаторы отопления в современных отопительных приборах

Чугунные радиаторы давно заменены биметаллическими батареями отопления. От постсоветских моделей они отличаются красивым дизайном, легкостью и защитой от коррозии. Репутация лучших и надежных аккумуляторов для отопления квартиры настолько велика, что с этим не спорят даже отчаянные скептики.

Само название батарей говорит о том, что биметаллические радиаторы отопления состоят из двух разных металлов.проходит через стальные трубы, которые наименее подвержены коррозии. Сталь упакована в алюминий, который имеет хорошие теплоотводящие свойства и красивый внешний вид.

Обратите внимание, что помимо стали, система медных труб может быть упакована производителем в алюминий. Такая конструкция незаменима, если батареи для квартиры устанавливаются в системах, где они используются. Наличие гликольсодержащих охлаждающих жидкостей потребует от владельца выбрать биметаллические радиаторы отопления на моделях, в которых в качестве сердечника используется медь, поскольку они более устойчивы в такой агрессивной среде.

Также в продаже есть полуметаллические варианты. Здесь внутреннее наполнение радиатора представлено двойной сердцевиной. Горизонтальные элементы изготовлены из алюминия, а вертикальные - из стали. Это увеличивает теплоотдачу, но снижает срок службы.

Внутреннее наполнение биметаллических радиаторов отопления

Как мы уже отмечали, биметаллические радиаторы отопления включают в свою конструкцию два металлических элемента, кроме того, они выполнены в цельнометаллическом корпусе или содержат цельные секции.Несмотря на то, что существуют полуметаллические варианты, однако, биметаллические радиаторы отопления имеют основное деление всего на две категории:

    модификация
  • сталь плюс алюминий;
  • Модификация
  • медь плюс алюминий.

Категория радиатора «сталь плюс алюминий» , включает в себя две стальные трубы, идущие горизонтально, как коллектор, они соединены друг с другом вертикальными колоннами, вмонтированными внутрь. Охлаждающая жидкость течет внутри стальных труб, не касаясь алюминия .

Конструктивное решение позволяет использовать все прелести алюминиевого радиатора, дополнительно рассчитывая на рабочую температуру + 110 С при давлении до 40 бар. Герметизация стыков секций позволяет исключить протечки при отсутствии открытого брака. К плюсам секционных моделей биметаллических радиаторов отопления добавляется легкое увеличение количества секций по желанию потребителя.

Конструкция «Медь плюс алюминий» не предполагает секционного моделирования, биметаллические радиаторы отопления с медным сердечником всегда выполняются в цельном и цельном корпусе.Внутри алюминиевого корпуса находится катушка из медного сплава. Паяный змеевик, способный работать при рабочем давлении 50 бар.

Достоинства не только в повышенном рабочем давлении, КПД теплопроводности металлической меди выше, соответственно радиаторы имеют повышенный тепловой КПД. Важнейшим преимуществом биметаллического радиатора отопления с медным сердечником является его низкая подверженность возникновению в нем карбонатных отложений при коррозии.

Радиатор идеально подходит для системы, в которой охлаждающая жидкость содержит различные антифризы. В этом аккумуляторе охлаждающая жидкость контактирует только с медью. Помимо прочего, биметаллические радиаторы отопления с медными трубами имеют низкий коэффициент шероховатости, что благоприятно сказывается на работе насосной группы.

Что выбрать - секцию или монолит?

Покупая биметаллические батареи отопления, стоит обратить внимание на конструктивные особенности. Наиболее распространены секционные радиаторы, так как они одними из первых появились на рынке.Такие радиаторы потребуют мер по опрессовке, так как есть вероятность протечек из-за недостаточно надежных стыков.

Последние модификации уже выгодно отличаются солидностью. Хладагент представляет собой неразъемный блок из меди или стали, покрытый алюминиевым кожухом. Именно такие батареи для квартиры стоит выбирать, так как их производительность намного выше, чем у секционных радиаторов. Несмотря на то, что тепловая мощность у этих разновидностей практически одинакова, на монолитных рабочее давление в 5 раз выше.

Качество всегда дороже, поэтому нужно учитывать возможности собственного бюджета. Если цена не имеет значения, то лучше установить дома монолитные биметаллические батареи отопления. А типы конструкции и модификации аккумуляторов можно подобрать на любой вкус.

Использование биметаллических радиаторов отопления становится все более популярным не только для частных домов и квартир, но и на предприятиях и в офисах компаний.

Растущая популярность обусловлена ​​высоким КПД этих устройств и привлекательностью их внешнего дизайна.Биметаллические радиаторы прекрасно вписываются в интерьер любого стиля, не нарушая его гармонии и красоты.

Биметаллические радиаторы: достоинства и недостатки

По сравнению с алюминиевыми аналогами биметаллические радиаторы немного уступают им по теплопередаче. Но они значительно превосходят их по прочности и сроку службы. Биметалл менее подвержен коррозии и способен выдерживать высокое давление воды (до 24 бар). Что касается цены, то она заметно выше, чем у алюминиевых радиаторов.Однако биметаллический вариант прослужит не менее 25 лет и полностью оправдает высокую стоимость.

Купить биметаллические радиаторы для дома или офиса

Специализированные магазины сегодня предлагают широкий выбор моделей от различных производителей, поставляющих на потребительский рынок отличные товары. Это такие фирмы, как Global, Rifar, Sira и многие другие.

Желающим купить биметаллические радиаторы для дома или офиса стоит учесть площадь помещения и приобрести достаточное количество секций, ведь от их количества зависит эффективность установленного радиатора.Мы не будем описывать расчет количества секций в этой статье, во-первых, это уже было сделано, а во-вторых, мы выкладываем видеоролик, где расчет количества секций в радиаторах отопления изложен в максимально возможной степени. деталь по возможности:

Правила торга

Чтобы биметаллические радиаторы служили долго, их следует приобретать в магазинах с солидной репутацией. Перед покупкой полностью пригодится:

  • произвести математические расчеты, которые помогут согласовать метраж комнат и количество секций в батарее;
  • учитывает особенности выбранной модели;
  • изучают отзывы потребителей;
  • взвесьте свои финансовые возможности.

Радиаторы отопления Sira (Сира) (биметаллические)

Отечественному потребителю хорошо известна надежная, практичная и качественная продукция корпорации Syrah, известного итальянского производителя систем отопления. Они изготовлены из стали и предназначены для обогрева различных общественных, складских и жилых помещений.

Весь модельный ряд биметаллических радиаторов отопления, помимо традиционно высоких характеристик, отличается современным стильным дизайном, позволяющим использовать изделие без малейшего ущерба дизайну интерьера.Межцентровое расстояние такой модели составляет всего 30 см, а глубина - 9,5 см. Также радиаторы отопления Sira (биметаллические) обладают прекрасными техническими характеристиками и исключительными эксплуатационными характеристиками.

Неизменность продуктов Sira подтверждается их длительным эффективным использованием в домашних условиях и определяется многоуровневым контролем всех производственных процессов и этапов. Итак, каждая секция биметаллического радиатора отопления SIRA? конкретное изделие - подвергается отдельным испытаниям, а собранный нагревательный прибор сжимается сжатым воздухом.

Весь ассортимент продукции Syrah отлично противостоит пневматическим и гидравлическим ударам, что делает его устойчивым к перепадам давления. Отличительной чертой такого радиатора обоснованно считается его высокая теплоотдача и долгий надежный срок службы.

Отсутствие сварных швов у биметаллических радиаторов отопления Sira, достигаемое литьем конструкций под давлением, определяет герметичность изделий. Охлаждающая жидкость циркулирует по специальному внутреннему каналу из первоклассной коррозионно-стойкой стали.

Радиаторы отопления Sira (Сира) (биметаллические) не требуют оперативного ремонта или дополнительного обслуживания. Максимальный комфорт и уют в помещениях, отапливаемых отопительными приборами Syrah, достигается за счет нулевого уровня шума внутри самого прибора и возможности быстро и гибко регулировать температурный режим.

Особое внимание итальянский производитель концерн « Sira Group» делает на безопасность собственной продукции, которая обеспечивается отсутствием острых углов и всевозможных заусенцев.Отличительной особенностью биметаллических радиаторов Sira является их должный КПД. Таким образом, минимальное количество теплоносителя и высокая теплоотдача каждой конструкции позволяют оптимизировать расход энергоносителя.

Популярный биметаллический радиатор отопления Syrah

Самой популярной на рынке остается серия Sira RS BIMETALL. Модели Sira RS 300, Sira RS 500 Цифрой обозначается высота секции, размеры соответствуют высотам - 372 мм и 565 мм при одинаковой ширине - 80 мм и глубине - 95 мм.

Удобные габаритные размеры позволяют устанавливать радиатор в помещениях с разной высотой подоконных проемов. Стандартная секционная сборка поставляется с завода в четных вариантах. Любые изменения в индивидуальный запрос вносит продавец. При желании в пределах разумного можно заказать биметаллический радиатор отопления подходящей длины. Разумный лимит Компания « Sira Group» ограничивает правила монтажа не более чем 20 разделами.

Биметаллические радиаторы отопления марки Sira допускаются к подключению как в гравитационных, так и в принудительных схемах.Диапазон кислотности охлаждающей жидкости не должен превышать (6,5-9 pH). Расчетная температура не должна превышать 110 градусов.

Выбор систем радиаторного отопления очень актуален. Ведь погодные условия заставляют отапливать дома примерно на 6 месяцев. В отличие от советского прошлого, когда альтернативы тяжелым чугунным батареям не было, современные производители предлагают широкий выбор типов радиаторов. Один из них - биметаллические батареи. Что лучше, как сделать выбор, какие особенности установки и т. Д.- об этом пойдет речь далее.

Биметаллические радиаторы: из чего они сделаны, достоинства и недостатки

Конструкция биметаллических батарей соответствует всем требованиям, предъявляемым к данному типу отопительного оборудования. Это связано с сочетанием двух металлов - алюминия и стали. Внутри них находится стальной стержень, контактирующий с теплоносителем. Известно, что сталь обладает антикоррозийной стойкостью и долговечностью. Корпус сделан из алюминия, легкого металла, который способствует быстрой передаче тепла в атмосферу.

Эти конструктивные особенности биметаллических радиаторов отопления также определяют их существенные преимущества по отношению к другим разновидностям, а именно:

  • Надежность. Они намного прочнее алюминиевых. Особенно это касается устойчивости к высоким скачкам давления и напряжения, характерным для большинства жилых домов. А по химической стойкости обладают отличными характеристиками.
  • Разнообразие моделей, внешний вид и соответствие любому, даже самому изысканному дизайну интерьера.
  • Высокая теплоотдача и низкая инерционность системы отопления, коррозионная стойкость.
  • Компактность, легкий вес, простота установки и транспортировки.

Недостатки у биметаллических устройств тоже есть, но их очень мало по сравнению с достоинствами:

  • высокая цена;
  • малая пропускная способность.

Разновидности биметаллических батарей

При выборе радиатора необходимо сделать выбор в пользу того или иного типа:

  1. Обычный биметаллический, у которого только корпус из алюминия, а все трубы из стали (то есть алюминий не контактирует с водой).Главное достоинство таких аккумуляторов - высочайшая прочность и практически полное отсутствие протечек. Но цена на такие устройства соответствующая.
  2. Полуметаллические - в них сталь используется только для усиления вертикальных труб (то есть допускается контакт алюминия с водой). Основные преимущества этого типа: лучшая теплоотдача (даже по сравнению с полностью биметаллическими) и доступная стоимость.

Специалисты утверждают, что выбор полу- и биметаллических радиаторов зависит от типа системы отопления, к которой будут подключаться батареи.Так, для домов с централизованным отоплением лучше выбирать биметаллические модели. Только они позволят вам справиться с 2-мя существенными проблемами, присущими подобным системам - некачественный теплоноситель и высокое давление с резкими перепадами. В частном доме можно установить радиаторы отопления полуметаллические.

Также при выборе биметаллического оборудования стоит определиться с конструкцией аккумулятора. Есть 2 варианта: секционный или монолитный.

Их сравнительные характеристики представлены в следующей таблице.

По эксплуатационным характеристикам секционные конструкции уступают монолитным. Кроме того, стыки между секциями - это место, потенциально опасное для образования протечек. Главный недостаток монолитных радиаторов - их стоимость, которая значительно превышает цены на секционные модели.

Приобретение монолитных радиаторов отопления обязательно при их установке в многоэтажных (более 16 этажей) домах. Это связано с высоким рабочим давлением теплоносителя.

Технические характеристики биметаллических радиаторов

При выборе радиатора следует обращать внимание на технические характеристики. Обычно на упаковке можно встретить следующие показатели:

  1. Максимальное рабочее давление. У большинства моделей он составляет от 16 до 35 атмосфер. В централизованном отоплении он не превышает 14 атм, а в автономном - 10. Все производители предоставляют достаточный запас, поэтому переплачивать за завышенное рабочее давление бессмысленно.
  2. Тепловая мощность. Указанная производителем теплоотдача рассчитана на температуру охлаждающей жидкости 70 градусов. Естественно, в процессе эксплуатации постоянно происходят отклонения от этого значения. Поэтому при покупке аккумулятора этот факт необходимо учитывать.
  3. Максимальная температура охлаждающей жидкости. Если указано, что оно больше 95 градусов, то производитель несколько лукавит, так как больше 90 градусов толком никто не делает. Но если указано не более 90 градусов, то стоит задуматься, ведь устройство, работающее на пределе возможностей, вряд ли удачный выбор.
  4. Межосевое расстояние. В большей степени этот фактор важен для маркировки продукции (чаще всего встречаются модели с расстоянием между осями 350 и 500 мм).
  5. Масса и габариты оборудования. Естественно, что перед покупкой батареи следует замерить пространство, в которое она должна входить (с учетом того, что между радиатором и прилегающими поверхностями должен быть небольшой зазор). Легкие конструкции более популярны у населения, уставшего от тяжелых чугунных аккумуляторов.

Выбор биметаллических радиаторов в зависимости от производителя

При покупке товара имеет первостепенное значение, кем и в какой стране он был произведен. Это касается и аккумуляторов. На отечественном рынке в основном представлены образцы от следующих производителей:

  • итальянский. Биметаллические радиаторы были изобретены специалистами итальянской компании Sira. На рынке также представлены продукты таких компаний, как Radena и Global Style.Все итальянские аккумуляторы изящные, прочные, компактные, с качественной отделкой и интересным дизайном. Стоимость одной секции до 1500 руб.
  • Русский. Самый известный бренд - Рифар. По качеству они не уступают итальянским производителям, но стоимость на эту продукцию намного ниже (за 1 секцию - 500-900 рублей).
  • Южная Корея. Производитель - МАРС. Сердечник в этих батареях сделан из меди, а не из стали. Цена за 1 секцию 400 руб.
  • Польша. Торговая марка - REGULUS-system. Сердечник тоже медный. Компания гарантирует до 25 лет нормальной эксплуатации радиаторов.
  • Китай. Китайские биметаллические радиаторы не блещут аккуратным внешним видом, изящным дизайном и декором. Но стоимость у них намного меньше, чем у других образцов.

Покупать китайские аккумуляторы стоит только при ограниченном бюджете и в надежде, что они выдержат меньшее рабочее давление.

В следующей таблице приведены технические характеристики биметаллических радиаторов различных производителей.

Страна Модель Максимальное рабочее давление, бар Максимальная температура охлаждающей жидкости Тепловая мощность, Вт Масса, кг
Италия СТИЛЬ 500

Гладиатор 350

35 110 168 1,97
Германия ТЕНРАД 500 24 120 161 1,44
Россия РИФАР Forza 500

РИФАР МОНОЛИТ 350

20 135 202 1,84
Китай Горди 500 30 110 181 1,7

Установка биметаллических батарей

Как правило, установка биметаллических батарей не представляет особой сложности.Главное, не упустить момент, когда при установке используются как правая, так и левая резьба. Затягивание гаек в неправильном направлении может вызвать утечку. Обычно в комплект аккумулятора входят гайки с обоими типами резьбы.

Пошаговая инструкция по установке биметаллических батарей:

  1. Сборка. Как правило, его проводят по месту продажи радиатора или на самом производстве. Если аккумулятор приобретается в разборном виде, то для сборки лучше пригласить опытных сантехников.
  2. Схема подключения. При продумывании необходимо учитывать расположение труб, необходимость подключения новых отводов и т. Д. Как показывает практика, оптимальный вариант схемы подключения - диагональный.
  3. Выбор материала для монтажа. При подключении сантехнической арматуры можно использовать лен с герметиком или специальные ленты. Выполнение резьбовых соединений следует производить с точно отмеренным усилием - то есть важно их плотно затягивать, но не перетягивать (во избежание обрыва резьбы).
  4. Непосредственный монтаж аккумуляторов. Следует отметить, что необходимы определенные отступы: от стены - 3-4 см, от подоконника - 8-12 см, от пола -11-20 см. Обычно радиаторы реализуются в защитной полиэтиленовой пленке. Лучше всего удалить его после окончания монтажа, чтобы не повредить поверхность.
  5. Открытие кранов. Делать это нужно как можно более плавно, чтобы не допустить засорения потока труб. Также следует выпустить воздух из радиатора через вентиляционные отверстия.Отсутствие утечек - это идеальный вариант, хотя обычно очень немногим удается их избежать при первом включении. Если обнаружена утечка, ее следует устранить и перезапустить систему.

Для безопасной и правильной эксплуатации биметаллических радиаторов:

  • не рекомендуется закрывать их экранами и экранами;
  • обязательно на трубы поставить перемычку, а между ними и аккумулятором - два крана и регулятор;
  • учтите, что утечки возникают редко, но если это произошло внезапно, то, скорее всего, проблема в штуцере подключения к АКБ.
Биметаллические радиаторы

появились на нашем рынке не так давно, но неуклонно набирают популярность. Называются они так потому, что состоят из двух металлов - стальных труб и приваренных к ним ребер воздуховодов из силумина из алюминиевого сплава. Цена на них примерно на 30% выше, чем на алюминиевые. Зачем тогда их покупают? Потому что они более прочные и лучше переносят теплоносители, которые наши котельные поставляют в сеть.

Из сказанного легко понять, где они часто размещаются: в многоэтажных домах, подключенных к централизованному отоплению.Это не значит, что они не работают в индивидуальных системах отопления. Работают они очень хорошо, но при этом имеют меньшую теплоотдачу (стальной каркас - не лучший теплопроводник) и более высокую цену. Нет смысла: теплоноситель в норме (качество вы сами контролируете), давление далеко не критическое, так что больше платить просто нет смысла, лучше поставить.

Типы биметаллических батарей

Прежде всего, нужно сказать, что не все биметаллические отопительные приборы изготавливаются из стали и алюминия.Иногда вместо стали используют медь. Но тогда они делаются не в секционном исполнении, а в панельном. И они довольно приличные, но отлично отводят тепло.

Есть также модели, в которых коллектор изготовлен из нержавеющей стали. Они подходят для сетей с высоким уровнем pH, а также для тех, кто любит брать все компоненты системы с большим запасом прочности.

В полностью биметаллическом радиаторе вся рама сделана из стали, некоторые из них - из нержавеющей стали

Вариант «сталь + алюминий» самый распространенный, и когда говорят о биметалле, обычно имеют в виду именно его.Но радиаторы из этих металлов могут быть двух типов: полные и частичные.

Если внутри секции и горизонтальный, и вертикальный коллекторы изготовлены из стали, то говорят о «цельнобиметаллическом», иногда встречается также название «усиленный биметаллический радиатор». Это тоже про него. Для увеличения теплоотдачи секции в нее можно поместить две вертикальные трубы. Обычно это делается в глубоких моделях.

Если из стали изготовлена ​​только вертикальная труба, этот вариант называется «частичным» или «полубиметаллическим».

Что лучше

Коллекторы из стали полностью исключают контакт теплоносителя с алюминием. Это момент, который мешает нормальной работе алюминиевых батарей в наших многоэтажках. Второй момент - это перепады давления, которые могут возникнуть при запуске системы и в аварийных ситуациях. В целом в нормальном состоянии этот показатель в любой сети находится в пределах 6-9 атм. Но отопительные приборы стараются устанавливать с многократным резервом: удары воды очень сильные.По этим параметрам лучше полностью биметаллические батареи:

  • их рабочее давление примерно на 5 атм выше, чем у парциального (в среднем 30-40 атм, в зависимости от производителя),
  • 100% исключение контакта с охлаждающей жидкостью.

В чем недостаток таких радиаторов? Они дорогие. Технология изготовления сложна: сначала нужно сварить конструкцию, обеспечив при этом герметичность и надежность соединения, затем расплавить алюминий на каркас, придав ему определенную форму.Также необходимо обеспечить надежное соединение двух разных металлов, что непросто. Все это влияет на цену.

Еще один минус: меньшая тепловая мощность секции. Разница составляет около 10% по сравнению с частичным биметаллом и 15-20% с аналогичным алюминиевым профилем.

Частичный биметалл имеет более низкие прочностные характеристики. Его горизонтальные коллекторы изготовлены из алюминия, то есть разрушаются теплоносителем. Но практика использования алюминиевых радиаторов показала, что в большинстве случаев разрушаются именно вертикальные коллекторы.Так что алюминий в горизонтальном положении не сильно влияет на долговечность отопительных приборов. Тем не менее основная задача и идея не была реализована - исключить контракт алюминия и теплоносителя. В любом случае они более требовательны к качеству охлаждающей жидкости (pH должен быть около 6-9, а лучше 7-8) и имеют более низкое давление разрыва (и рабочее давление тоже).

Теперь о плюсах. Эти батареи имеют цену от полностью биметаллических до алюминиевых. У них более высокая теплоотдача.Некоторые модели могут догнать алюминий. Например, Rifar Base 500 может потреблять более 200 Вт из одной секции (при разнице температур 70 ° C).

Единственный полностью биметаллический радиатор от российского производителя Рифар

.

Так все-таки, какие биметаллические радиаторы лучше. Выскажу свою точку зрения: если ставить биметалл, то полный. Это может быть дорого, но надежно. И производителя нужно выбирать с умом. Вполне возможно найти качественный цельный биметалл, который по цене будет лишь немногим дороже частичного.Но еще раз подчеркиваю - это личное мнение.

В общем, нужно подходить с точки зрения условий эксплуатации. Вам потребуется узнать следующие параметры вашей тепловой сети:

  • Максимальная температура;
  • рабочее и максимальное давление;
  • pH теплоносителя (тот же pH).

Имея эти данные под рукой, вы уже можете решить, что лучше: биметаллический радиатор с частично стальным коллектором или вам нужен стальной каркас.

При определении параметров вашей сети не спрашивайте официального ответа. Вам будут даны «протокольные» значения, которые, мягко говоря, не всегда соответствуют действительности. Лучше узнавать у сантехников, которые знают реальную картину, а не официальную.

Производители и цены

Просматривая информацию на официальных сайтах, можно увидеть одну закономерность. В описании некоторых моделей четко указано: все трубы, по которым проходит теплоноситель, сделаны из стали.Есть даже рисунки и фотографии, которые это демонстрируют. В других ни слова о том, из каких металлов сделаны коллекционеры. И это модели от одного производителя.

Вот и все. Те модификации, где нет упоминания о материалах, - это частичный биметалл. Просто производители об этом умалчивают. По каким причинам - можно только догадываться.

Теперь о ценах. Давайте их в долларах (курс не отличается стабильностью, так что...) и примерно. Все мы знаем, что у людей разные аппетиты, но мы вычислили ориентировочную стоимость. Они берутся из интернет-магазинов, офлайн могут существенно отличаться. Подробнее о том, как отбирались фирмы (если указано): самые популярные и в магазинах или на форумах. А по поводу типоразмеров: цены указаны для моделей с межосевым расстоянием 500 мм.

Биметаллические радиаторы Радиаторы алюминиевые Заметки (править)
Цельнобиметаллический Балка частичная ll
«Чистый» Китай 7-10 $ 6-7 $ Определить, из какого материала изготовлены коллекторы, можно только визуально
Рифар (Россия) 12 $ -14 $ 12 $ Rifar производит только частичные биметаллы в разрезе.В комплекте только «Монолит», но не наборный, а сварной. И один за другим разделы не продаются
Радена (Италия + Китай) 12-14 $ 10–11 $
Сира (Италия + Китай) 16-18 $ 14-15 $ 10–11 $ Полностью биметаллический только одна модель Ali Metal
Ферроли 18-19 $ 16 $ 10–11 $
Глобальный 19 $ 10–11 $ Выпускаются только полностью биметаллические батареи

Как видите, цены на алюминиевые радиаторы (по крайней мере, у этих производителей) не сильно отличаются.Разница, конечно, есть, но она составляет десятки рублей за секцию. Но разброс по биметаллику более чем солидный.

Если ориентироваться на обзоры, то негативных отзывов о биметаллических радиаторах Global очень мало, у скромной по цене Radena их вообще нет. Причем выпускают эти фирмы только с полностью металлическим коллектором. Но у одного производство находится в Италии (), а у другого - в Китае ().

У всех остальных примерно такая же картина: есть отрицательные отзывы.Но сложно определить, связана ли проблема с ошибкой установки или производственным браком. И еще один нюанс: цены на Рифар от производителя ниже. В таблице цены посредников.

Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления

Этот вопрос не проще, чем с ценами. Производителей - десятки, если не сотни моделей и даже больше. Но можно сказать о среднем (для моделей с межосевым расстоянием 500 мм):

  • тепловая мощность одной секции (при перепаде температур 70 ° С)
    • полностью биметалл 160-180 Вт;
    • частичный 170-200 Вт.
  • рабочее давление:
    • полный биметалл 35-40 атм;
    • частичная 25-30 атм.
  • максимальная температура охлаждающей жидкости:
    • полностью биметаллическая 110 o C;
    • частичное 100 o C.
  • объем воды в секциях (емкость):
    • полный биметалл 0,18 -0,22 л;
    • частичный 0,18-0,24 л.

Стоит учесть, что тепловые характеристики некоторых моделей могут отличаться как в большую, так и в меньшую сторону.Это связано не только с разным составом материалов и технологий, но и с разными размерами. Например, ширина секции стандартная: почти всегда 80 мм, а глубина может варьироваться от 70 мм до 95 мм. Понятно, что более глубокая теплопередача будет больше, к тому же у них большее количество ребер, что еще больше увеличивает тепловую мощность.

Высота секций тоже меняется. Расстояние между центрами строго соблюдается, но высота добавленных ребер может варьироваться.Таким образом, при межцентровом расстоянии 500 мм высота секции составляет 552 мм и 575 мм.

Напор тоже будет разным: в качестве каркаса используются трубы разной толщины, разного качества металл, коллекторы разного сечения и даже разной формы. Более или менее стабильными остаются температуры. Все остальные характеристики сильно зависят от производителя и от параметров модели.

Расчет радиаторов биметаллических

Все, что вам нужно знать, чтобы рассчитать количество радиаторов в помещении, - это его тепловая мощность.Но есть несколько методов расчета:

  • по площади;
  • по объему;
  • по тепловым потерям.

Самый точный - для потерь тепла. Этот параметр рассчитывает инженер-теплотехник. В принципе, у эксплуатирующей организации должны быть данные по квартирам. По ним можно узнать теплопотери своего помещения. Для владельцев частных домов все не так просто: нужно заказать теплотехнический расчет у специалистов.

Но имея эти данные, все считается просто: вы делите их на вместимость секции выбранной вами модели и получаете количество секций, которое необходимо установить для поддержания комфортной температуры.

Например, комната теряет 1600 Вт тепла, мощность радиатора 180 Вт. 1600/180 = 8,8 шт., Округляем в большую сторону, получаем 9 шт.

Метод расчета объема

При расчете радиаторов биметаллических по объему используются нормы СНиП.По их словам, для обеспечения теплом одного кубометра воздуха в панельных домах требуется 41 Вт тепла, в кирпичных домах - 34 Вт. Для определения количества секций потребуется рассчитать объем помещения (умножить ширину, длину комнаты и высоту потолков), а затем умножьте найденный показатель на соответствующий коэффициент. Получаем столько тепла, сколько нужно для обогрева этой комнаты. Разделив ее на тепловую мощность радиатора, получаем количество секций.

Например, комната имеет следующие параметры: ширина 3 м, длина 4 м, высота потолков 2.5 мес. Будут установлены радиаторы мощностью 180 Вт. Рассчитаем по порядку:

  • Получаем объем помещения: 3 * 4 * 2,5 = 30 м 3.
  • Если комната находится в кирпичном доме, вам потребуется 30 м 3 * 34 Вт = 1020 Вт.
  • Теперь подсчитываем количество секций 1020 Вт / 180 Вт = 5,66 шт.
  • Округляя, получаем 6 секций.

Как рассчитать сечения по площади

Проще всего посчитать количество секций по площади. Но это дает самую большую ошибку.Предполагается, что в среднем на обогрев одного метра помещения требуется 100 Вт тепла. При этом не учитывается ни регион, ни высота потолков, ни материал стен и т. Д.

Чтобы понять, насколько велика ошибка, посчитаем количество секций для одного помещения .:

  • Площадь 3 * 4 = 12 м 2.
  • Одна секция радиатора мощностью 180 Вт может обогреть (по норме) 1,8 м 2.
  • Для определения количества секций площадь помещения делится по этому показателю: 12 м 2/1.8 м 2 = 6,66 штук, округляем, получаем 7 штук.

Ошибка, причем существенная. Этот метод подходит только для примерного определения количества секций под средний утеплитель в средней полосе России.

Причем оба расчета действительны только для тех случаев, когда параметры системы следующие: температура теплоносителя на подаче 90 o C, на «обратке» 70 o C, в помещении должна быть 20 o C. Данные по тепловой мощности биметаллических радиаторов (и других тоже) приведены именно для таких значений (это установлено нормами).При остальных параметрах мощность будет другой. В некоторых случаях производитель указывает тепловыделение для других распространенных температур.

Более того, два последних метода дают лишь более-менее правильные результаты. Учитывая это, вы можете поставить либо больше радиаторов, чем требуется, либо меньше. Оба варианта не самые лучшие. А все потому, что в расчетах не учитывается ни площадь окон, ни степень их утепления. Также не учитывается наличие и количество внешних стен.Действительно, чем большую площадь занимает стена, выходящая на улицу, тем больше тепла требуется для поддержания нормальной температуры. Чтобы учесть все эти и другие факторы, нужно использовать поправочные коэффициенты.

Результаты

Биметаллические радиаторы хороши, когда в сети циркулирует некачественный теплоноситель, возможны сильные гидроудары. В этом случае стальной каркас служит гарантией целостности каменки. Применение в индивидуальном отоплении рекомендуется только при использовании антифриза.При использовании воды просто нет необходимости платить больше.

Цугунов Антон Валерьевич

Время чтения: 9 минут

Часто бывает, что хозяев по тем или иным причинам не устраивает установленная система отопления или просто в квартире требуется замена устаревших советских батарей. Снять старое оборудование легко, но выбрать новое обычно сложно. Не каждое эстетичное изделие десятилетиями выдерживает давление городской системы отопления.Поэтому специалисты советуют выбирать биметаллические радиаторы, которые по надежности не уступают чугунным, а по долговечности сравнимы с ними.

Что такое биметаллический радиатор?

Как видно из названия нагревательного прибора, он изготовлен из двух металлов, различающихся по свойствам. Корпус выполнен из алюминия, который отличается хорошей теплоотдачей и небольшим весом. Чтобы улучшить нагревательные свойства внешней части батареи, им придают особую форму для свободной циркуляции воздушных потоков.

Внутри радиатора находится стальная или медная сердцевина, по которой циркулирует горячая вода или другая жидкость. Материал трубок очень прочный, поэтому способен выдерживать давление теплоносителя до 100 атмосфер (некоторые модели) и нагрев до 135 ° С.

Биметаллический продукт сочетает в себе прочность стали и превосходную теплопроводность алюминия.

Внимание! На рынке представлены полуметаллические радиаторы, которые комплектуются только вертикальными стальными арматурными трубками.В этом случае остальное сделано из алюминия. Такие батареи отличаются более высокой теплоотдачей по сравнению с биметаллическими, что является плюсом, и стоят значительно дешевле. Однако установка таких изделий в централизованную сеть не рекомендуется из-за их низкой прочности и долговечности.

Преимущества биметалла

Популярность современных биметаллических радиаторов отопления не случайна. Они отличаются набором уникальных свойств и преимуществ.

  • Продуманная конструкция корпуса обеспечивает максимальную теплопередачу и свободную циркуляцию воздуха на основе принципа конвекции.
  • Радиаторы
  • собираются из секций, что позволяет легко их собирать или укорачивать в зависимости от потребностей домовладельцев.
  • Монолитные конструкции отличаются высочайшей устойчивостью к гидроударам, полным исключением протечек и сроком службы до 100 лет.
  • Биметаллические батареи
  • отличаются привлекательным дизайном, представлены в разнообразной цветовой гамме и покрыты двухслойным лакокрасочным составом, защищенным от повреждений и выгорания.
  • Алюминиевый корпус быстро нагревается и так же быстро остывает, что делает его тонким.
  • Стальной или медный коллектор биметаллических радиаторов способен постоянно выдерживать химически активный теплоноситель.

Примечание! Во избежание коррозии необходимо регулярно выпускать воздух, чтобы предотвратить длительный контакт кислорода с внутренней частью прибора.

  • Устройства демонстрируют высокую термостойкость и способны выдерживать даже 130 ° C.
  • Продуманная система подключения упрощает установку.

Критерии выбора биметаллических батарей

Чтобы выбрать подходящий радиатор, следует исходить из нескольких основных критериев:

  1. Основные материалы (сталь, медь).
  2. Батарейная конструкция (монолитная, секционная).
  3. Значение межцентрового расстояния.
  4. Производитель.

Основным недостатком монолитного биметалла является его высокая стоимость.

Межцентровое расстояние - это расстояние между нижним и верхним коллекторами.Как правило, параметр указывается в миллиметрах. Доступны стандартные размеры от 200 до 800 мм. Этих вариантов обычно достаточно, чтобы подобрать радиаторы для проводки, установленной в помещении.

Чаще всего на рынке встречаются изделия с расстоянием между жилами 500 и 350 мм. Эти размеры стандартные для большинства современных новостроек. Проблемы возникают при поиске узких 200-миллиметровых батарей, которые хорошо подходят для маленькой кухни или туалета, а широкие 800-миллиметровые изделия обычно изготавливаются только на заказ.

Выбор производителя

Поскольку биметаллические радиаторы дороги и устанавливаются на многие годы и даже десятилетия, важно приобретать действительно качественный продукт от проверенного и надежного производителя. Хорошо зарекомендовали себя следующие фирмы:

  • Global;
  • Sira;
  • Rifar;
  • STOUT;
  • Royal.

Примечание! Продукция европейских брендов, как правило, отличается высоким качеством сборки и материалов изготовления.Тем не менее, он не всегда адаптирован к особенностям бытовых систем отопления.

Глобальный

Модели радиаторов итальянского производителя хорошо зарекомендовали себя и в СНГ. Внутренняя часть аккумуляторов изготовлена ​​из легированной стали, внешняя - из алюминиевого сплава. В них есть все преимущества высококачественного биметалла. К недостаткам можно отнести небольшое падение теплоотдачи при уменьшении степени теплоносителя.

Максимальная рабочая температура 110 ° С, давление 35 атм.Ассортимент представлен следующими моделями с межосевым расстоянием 350 и 500 мм:

  • Глобальный стиль 350/500. Теплоотдача 1 секции - 120 и 168 Вт соответственно.
  • Global STYLE PLUS 350/500. Мощность секции - 140/185 Вт.
  • Global STYLE EXTRA 350/500. Теплоотдача одной секции - 120/171 Вт.

Сира

Итальянский бренд позиционирует свою продукцию как продукцию премиум-класса. Он выделялся на рынке своим высоким качеством и приятным дизайном, основанным на плавных округлых формах.Кроме того, в линейке представлены модели с довольно редким межосевым расстоянием 200 и 800 мм. Максимальная температура теплоносителя –110 ° С, давление 30 атм.

Модельный ряд включает следующие модификации:

  • Sira Gladiator 200/350/500 (межосевое расстояние) - 92/140/185 Вт (мощность секции).
  • Биметалл Sira RS 350/500/800 - 145/201/282 W.
  • Sira Ali Metal 500 - 187 Вт.

В линейку входят следующие популярные модели:

  • База Рифар 500.Теплоотдача одного элемента - 136/204 Вт.
  • Rifar Forza 350/500 - 136/202 Вт.
  • Рифар Монолит 350/500 –134/194 Вт.
  • Rifar Alp 500 - 191 Вт.

Радиаторы STOUT

Особого внимания заслуживает отечественный бренд STOUT, который пока не так широко распространен на рынке, но уже успел заработать массу положительных отзывов пользователей. Аккумуляторы обладают лучшими эксплуатационными характеристиками: максимальное рабочее давление - 100 атм, температура - 135 ° С.

Радиаторы

данной марки имеют множество преимуществ:

  • Производство на крупнейшем и известнейшем отечественном заводе «РИФАР».
  • Контроль на каждом этапе производства.
  • Опрессовка максимальным давлением до и после покраски.
  • Доступная цена, которая достигается не за счет снижения качества, а за счет оптимизации логистических процессов и сотрудничества с проверенными поставщиками.
  • Количество секций от 4 до 14, поэтому радиаторы можно устанавливать где угодно.
  • Правильная геометрия каждой секции, обеспечивающая максимально возможный отвод тепла.
  • Они адаптированы для работы как в центральных, так и в автономных системах отопления.
  • Гарантия производителя 10 лет, страховка на 1000000 евро в Ингосстрахе.

В линейке 2 модели:

  • STOUT Space 350 с теплоотводом секции 130 Вт;
  • STOUT Space 500 с секцией отвода тепла 180 Вт.

Королевский термо

Еще одна итальянская марка радиаторов, отличающаяся большим ассортиментом и оригинальным дизайном.Особенно интересно смотрится модель PianoForte. Возможен заказ радиаторов различных цветов. Конструкция аккумуляторов выполнена по запатентованной технологии Power Shift: в вертикальном коллекторе установлены дополнительные ребра для увеличения теплоотдачи.

По сравнению с другими марками, радиаторы этой компании рассчитаны на более низкое рабочее давление - 20 бар. Температура охлаждающей жидкости тоже не завышена - 90 ° С.

Популярные модели:

  • Royal Thermo BiLiner 350/500 - 117/171 Вт;
  • Royal Thermo Revolution Bimetall 500 - 116/168 Вт;
  • Royal Thermo Vittoria 350/500 - 114/167 Вт;
  • Royal Thermo PianoForte 500 - 185 Вт.

Сравнение цен

Для объективности представляем модели радиаторов сопоставимой мощности с межосевым расстоянием 500 мм.

Радиаторы с межосевым расстоянием 350 мм:

Для информации. Некоторые поставщики соглашаются смонтировать или снять необходимое количество секций с радиатора по желанию заказчика.

Стоит ли покупать?

Биметаллические батареи - лучшее решение для современной квартиры. Их относительно высокая цена компенсируется длительным сроком службы, экономией за счет простой регулировки, надежностью и гарантией защиты от протечек и разрывов при гидроударах.Если цены европейских брендов «кусаются», можно выбрать радиаторы от российских производителей по более доступной стоимости, с гарантией и страховкой. Еще несколько советов по выбору - в видео ниже.


(голосов: 3 , средний рейтинг: 5,00 из 5)

Гальваническая коррозия - обзор

4.2 Гальваническая коррозия

За некоторыми исключениями, в строительной индустрии или механически собираемых конструкциях нет однородности материалов, металлов и сплавов.Например, металлические фитинги из алюминия всегда соединяются винтами из нержавеющей стали, а аксессуары, такие как петли и фильтры, из нержавеющей стали или хромированной стали или даже из латуни. При определенных условиях существует риск гальванической коррозии алюминия.

Гальваническая коррозия алюминия в гетерогенных сборках, подверженных атмосферным воздействиям, подчиняется правилам, приведенным в главе C.13. Это зависит от нескольких факторов:

Природа металлов и сплавов, контактирующих с алюминием: независимо от атмосферы наиболее агрессивными контактами для алюминия являются сборки с медью и медными сплавами [1], свинцом и сталью. (Инжир.H.4.1). Здесь следует напомнить о роли эластомеров с графитом в развитии гальванической коррозии;

Рисунок H.4.1. Гальваническая коррозия алюминия в зависимости от типа атмосферы.

Из Compton et al. [3].

Тип атмосферы: морская атмосфера приводит к сильнейшей гальванической коррозии [2] из-за присутствия хлоридов;

Проводимость пленки влаги: чем выше проводимость электролитической среды, тем лучше ячейка расположена между алюминием и другими металлическими изделиями.Вот почему морская атмосфера, богатая хлоридами, при прочих равных приводит к сильнейшей гальванической коррозии алюминия;

Частота увлажнения: гальваническая коррозия требует электролита, что означает, что контактная площадка должна быть влажной. Поэтому его интенсивность зависит от местных климатических условий, таких как дождь, относительная влажность и т. Д.

Атмосферная гальваническая коррозия всегда ограничивается областью контакта.В соответствующих условиях это может привести к серьезным повреждениям: кровля с перфорацией вокруг болтов или винтов, электрические компоненты, которые подвергаются коррозии при контакте с компонентами из меди или медных сплавов, и т. Д.

На практике контакты с нержавеющей сталью и сталью с цинковым или кадмиевым покрытием являются наиболее распространенными в строительстве, особенно в металлических деталях. Мировой опыт показывает, что даже без изоляции между двумя металлами гальваническая коррозия не вызывает проблем в этих сборках, если конструкция такова, что предотвращается удержание влаги.

Опыт работы в строительной отрасли и с различным оборудованием, подверженным воздействию плохой погоды во всех климатических зонах, таким как дорожные знаки и понтоны для яхт, показывает, что гальваническая коррозия алюминия при контакте с обычной или нержавеющей сталью возникает только в определенных ситуациях, таких как :

Области, где сохраняется влага и где дождевая или конденсированная вода может оставаться в ловушке постоянно или в течение длительных периодов времени. Это часто наблюдается с цементными блоками в форме бассейнов, которые могут удерживать воду.Гальваническая коррозия также развивается при контакте со стальными цементированными шпильками;

В точках сборки кровельного листа и облицовочных панелей, во влажных и агрессивных средах. Например, в прибрежных районах вокруг крепежных винтов иногда наблюдается сильная гальваническая коррозия, потому что используемый войлок водопроницаемый или потому что шайбы исчезли или были раздавлены. Затем алюминий находится в прямом контакте с часто ржавыми стальными шайбами ​​и гайками.

Особый микроклимат может способствовать развитию гальванической коррозии алюминия при контакте со сталью. Это можно наблюдать во влажных зонах, рядом с заводами, которые выбрасывают много пыли: заводами по производству удобрений, цементными заводами, угольными электростанциями и т. Д. Опыт показывает, что эту ситуацию, которая крайне неблагоприятна для сопротивления материалов, можно в значительной степени контролировать с помощью подходящей конструкции и, особенно, частой очистки от скопившейся пыли.

Риск, который чаще всего недооценивается в сборках из стали, - это ухудшение внешнего вида алюминиевых конструкций из-за стекания ржавчины. Хотя это не влияет на коррозионную стойкость алюминия, это ухудшает общий внешний вид. Цинковые или кадмиевые покрытия на стали имеют ограниченный срок службы в зависимости от агрессивности окружающей среды. Когда они истощаются, сталь ржавеет, и ситуация такая же, как и в случае прямого контакта алюминия с незащищенной сталью.

Контакты между алюминием и другими металлами, такими как медь и медные сплавы, свинец и олово, при воздействии очень агрессивных сред, таких как высокая влажность, частые дождь и пыль, представляют определенный риск гальванической коррозии алюминия. Они должны быть защищены или, по крайней мере, проверены, чтобы отслеживать развитие возможной гальванической коррозии и при необходимости вмешиваться.

Металлическая воздушная батарея - обзор

4.07.2.3 Металлические катализаторы неплатиновой группы

В последнее время оксиды марганца привлекают все большее внимание в качестве потенциальных катализаторов как для топливных элементов, так и для металло-воздушных батарей из-за их привлекательной стоимости и хорошей каталитической активности в сторону уменьшения O 2 .Исследование различных оксидов марганца, диспергированных на углеродной саже с большой площадью поверхности, показало низкую активность для MnO / C и высокую активность для MnO 2 / C и Mn 3 O 4 / C. Более высокая активность MnO 2 объясняется протеканием посреднического процесса, включающего восстановление Mn (IV) до Mn (III) с последующим переносом электрона от Mn (III) к кислороду. Реакция чувствительна к соотношению оксид марганца / углерод, при котором при более низких соотношениях реакция протекает по двухэлектронному пути, переходя в непрямой четырехэлектронный путь с диспропорционированием HO2- на O 2 и OH - при более высоком соотношении катализатор / углерод.Каталитическая активность реакции диспропорционирования привела к новому подходу двойного системного катализа, в котором один катализатор используется для восстановления O 2 посредством двухэлектронного процесса с образованием HO2-, который впоследствии разлагается MnO 2 , что приводит к четырехэлектронному процессу. Каталитическая активность MnO 2 изменяется в зависимости от его кристаллической структуры в последовательности: β-MnO 2 <λ-MnO 2 <γ-MnO 2 <α-MnO 2 ≈ δ-MnO 2 , в котором более высокая активность, по-видимому, связана с более высокой разрядной способностью, происходящей за счет химического окисления поверхностных ионов Mn 3+ , генерируемых разрядом MnO 2 , а не путем прямого двухэлектронного восстановления.γ-MnOOH проявляет более высокую активность, чем γ-MnO 2 ; это было объяснено тем фактом, что аморфный оксид марганца имеет больше структурных искажений и с большей вероятностью имеет активные центры по сравнению с кристаллическими оксидами марганца.

Пиролизованные макроциклы на углеродном носителе были изучены в щелочной среде, показав высокую активность по отношению к ORR. Было показано, что фталоцианин кобальта восстанавливает кислород с кинетикой, аналогичной кинетике Pt. Электроды из тетрафенилпорфирина кобальта / железа (CoTPP / FeTPP) продемонстрировали хорошие характеристики, превзойдя электроды из серебряных катализаторов.Увеличенная площадь поверхности и структурные изменения необходимы для повышения каталитической активности, которая достигается химической и термической обработкой углерода и порфиринов. Такая высокая каталитическая активность объясняется комбинированным действием макроциклической сажи и Со; однако была показана плохая стабильность, когда потеря Со оказалась важной, что привело к ухудшению рабочих характеристик. CoCO 3 + тетраметоксифенилпорфирин (TMPP) + углерод показал лучшие характеристики, чем CoTMPP + углерод, что подтверждает тот факт, что структура макроцикла металла не отвечает за каталитическую активность, но его происхождение связано с одновременным присутствием предшественника металла, активного углерод и источник азота, которые, как предполагается, уже являются частью каталитического процесса.

Оксиды типа перовскита, которые имеют кристаллическую структуру типа ABO 3 , показали высокую катодную активность в щелочных средах, протекающую по двухэлектронному пути, при котором HO2- дополнительно восстанавливается. Сообщалось о хороших характеристиках катализатора с другим составом, например La 0,5 Sr 0,5 CoO 3 , La 0,99 Sr 0,01 NiO 3 , La 1- X A x CoO 3 (A = Ca, Sr), Ca 0.9 La 0,1 MnO 3 и Pr 0,6 Ca 0,4 MnO 3 и La 0,6 Ca 0,4 CoO 3 . Выбор носителя для катализатора оказался решающим для получения стабильных характеристик. Графитовые носители оказались менее стабильными, чем углеродная сажа с большой площадью поверхности.

Шпинель - это трехкомпонентный оксид, содержащий три различных элемента, названных в честь минеральной шпинели MgAl 2 O 4 . Общая структура - AB 2 O 4 , в которой выбор катиона B имеет решающее значение, поскольку он играет важную роль в активности катализатора.Исследования катализаторов MnCo 2 O 4 в основном указали на механизм ORR, который включает двухэлектронный процесс с образованием HO2–. Каталитическая активность сильно зависит от способа приготовления; Чаще всего используется разложение нитратов Co и Mn и последующая термообработка.

Границы | Последние достижения в области биметаллических сульфидных анодов для ионно-натриевых батарей

Введение

В последние годы ископаемое топливо чрезмерно эксплуатировалось в качестве основного источника энергии для промышленности и повседневной жизни людей во всем мире.В то же время риски нехватки ресурсов и загрязнения окружающей среды из-за сжигания ископаемого топлива привели к развитию исследований и применению возобновляемых источников энергии. В начале 1990-х LIB стали важным источником питания в различных электронных устройствах с момента их первой коммерциализации Sony. С ростом спроса на чистую энергию LIB стала одной из самых незаменимых технологий хранения энергии (Maleki Kheimeh Sari and Li, 2019; Su et al., 2020). Однако ограниченные ресурсы лития и высокая стоимость Li препятствовали крупномасштабному применению LIB. Поэтому очень важно изучить нового кандидата в качестве альтернативы этому типу батарей (Che et al., 2017; Hwang et al., 2017; Kang et al., 2017; Ortiz-Vitoriano et al. , 2017; Xiao et al., 2017; Fan, Li, 2018).

В последние годы SIB привлекли большое внимание из-за сходства между Na и Li с точки зрения химических / электрохимических свойств.Кроме того, натрий является четвертым по распространенности металлическим элементом после алюминия, железа и кальция, который равномерно распределен в земной коре (Yu and Chen, 2020). Кроме того, из-за обильных и дешевых ресурсов Na, SIB считались одними из наиболее многообещающих кандидатов для крупномасштабных систем хранения возобновляемой энергии для хранения электроэнергии от солнца, ветра и волн (Palomares et al., 2012; Kim et al. ., 2015; Kundu et al., 2015; Fan et al., 2016). Однако между этими двумя элементами все еще есть много различий.Как показано в таблице 1, натрий имеет больший ионный радиус (1,02 Å), чем у Li (0,76 Å), который тяжелее атома, а также более высокий стандартный электродный потенциал (Slater et al., 2013; Chen J. et al. al., 2017; Meng, 2017; Xiao et al., 2017; Fang Y. et al., 2018; Wang et al., 2018). Хотя SIB уступают LIB с точки зрения плотности энергии и скорости заряда-разряда, Li и Na составляют лишь часть всего электрода, а емкость в значительной степени зависит от характеристик активных материалов.Таким образом, исследование анодов с исключительными свойствами для усовершенствованных SIB является ключевым моментом в разработке этой технологии, которая действительно сопряжена со многими проблемами (Li and Wang, 2012; Cao et al., 2017; Lin et al., 2018; Xiong et al. , 2018). В общем, хорошо спроектированные наноструктурные материалы могут сократить пути диффузии ионов и электронов, а также уменьшить механическое напряжение, вызванное большим объемным расширением. Кроме того, по сравнению с анодными материалами на основе углерода (например, пористым углеродом, углеродными нановолокнами, легированными азотом) (Lai et al., 2012; Kong et al., 2014; Xiao et al., 2014, 2017), металлические составные материалы обладают более высокой теоретической удельной емкостью из-за их превосходного механизма электрохимического преобразования (Yang et al., 2015; Yu et al., 2015; Chen Y. et al., 2016; Wu et al., 2016; Yu XY. Et al., 2016; Wen et al., 2017). Например, многие однослойные оксиды переходных металлов (MOs-NiO 2 , FeO 2 , TiO 2 , MnO 2 и т. Д. Xia et al., 2014; Yu DJ et al., 2016) были широко изучены в качестве материалов для хранения Na.NiO 2 показал обратимую емкость около 123 мАч г -1 с небольшой поляризацией. Однослойный FeO 2 показал самую большую обратимую емкость (до 80 мАч г -1 ) при высоком напряжении отсечки 3,5 В. При использовании в качестве электродного материала в SIB TiO 2 также показал отличные сохранение емкости (снижение емкости на 25% за 1200 циклов). Действительно, MnO 2 был синтезирован простой окислительно-восстановительной реакцией и методом гидротермальной обработки, и была получена большая разрядная емкость 219 мАч г -1 .Jiang et al. разработали тонкую пленку Fe 2 O 3 в качестве анода для SIB с постоянной емкостью 380 мАч g -1 после 200 циклов. Однако оксиды металлов (МО) имеют ряд недостатков, связанных с их низкой электропроводностью и электрохимической активностью (Du et al., 2015; Zhu et al., 2015; Yu and David Lou, 2018).

Таблица 1 . Сравнение Ли и На.

Среди различных анодных материалов, описанных для SIB, сульфиды металлов (MS) привлекли большое внимание из-за их обратимости окислительно-восстановительных реакций, превосходной емкости и более высокой проводимости по сравнению с MO.Связь МС в МС более слабая, чем связь гомологичных МО в МО из-за разной электроотрицательности S и O, что облегчает химические реакции во время заряда-разряда (Li et al., 2015; Yu XY. Et al., 2016; Zheng et al. ., 2017). Например, нанолисты MoS 2 в качестве анодного материала в SIB показали хорошую зарядно-разрядную емкость 386 мАч g -1 . Однако МС страдают от серьезных проблем, таких как увеличение объема во время процесса введения / экстракции Na + , медленная кинетика диффузии Na + и плохая электропроводность, что может привести к некоторым дефектам, сопровождающимся потерей емкости, малым сроком службы и т.д. и неприемлемые показатели скорости.Известно, что многие исследования улучшают электрохимические характеристики этих анодных материалов за счет разумной конструкции конструкции (Zhou Q. et al., 2016; Hwang et al., 2017).

Наряду с МС, BMS также стали горячей темой, поскольку анодные материалы SIB с точки зрения их высокой электронной проводимости, хорошей электрохимической активности и сильной электрохимической управляемости (Li et al., 2013; Youn et al., 2016; Li Y. et al. ., 2017; Tang et al., 2017). Пока что BMS с разной морфологией и структурой (например,g., нанолисты, нанопластинки, нанотрубки, полые сферы типа «шар в шарике», наночастицы и структуры, похожие на ежей) были описаны как высокоэффективные аноды в LIB (Chen T. et al., 2016; Li et al., 2016 ; Ma et al., 2016). К настоящему времени существует ряд замечательных работ по применению BMS в качестве анодных материалов в LIB. Синергетический эффект между BMS с более высокой теоретической емкостью и оптимизированной наноструктурой может более эффективно поддерживать механическую стабильность по сравнению с MO и MS (Lai et al., 2012; Kong et al., 2014; Чен Ю. и др., 2016; Wu et al., 2016). Одним из примеров является композит 0D / 1D C @ FeCo-S NDS / CNR, полученный гидротермальным методом (Gao et al., 2017), или порошки Fe-Ni-S со структурой желток-оболочка и (Ni 0,3 Co 0,7 ) 9 S 8 / N-УНТ / композит rGO со сверхвысокой длительной циклической стабильностью и выдающимися характеристиками скорости в качестве анода для SIB. Причина может быть связана с их меньшим изменением объема и более высокой начальной кулоновской эффективностью (ICE), что приводит к низкой необратимой емкости (Kim and Kang, 2017).Ли и его коллеги подготовили NiCo 2 S 4 с углеродом, легированным азотом, который служил анодным материалом для SIB, используя восходящую стратегию и, регулируя оптимальную область напряжения, выдающую емкость 570 мАч г -1. за 200 циклов при 0,2 A g было получено −1 (Li S. et al., 2019).

Более того, BMS обладают более высокой электронной проводимостью и более многочисленными окислительно-восстановительными реакциями, чем одиночные MS, что может значительно улучшить электрохимические характеристики.Однако существует лишь несколько обзоров, посвященных анодам на основе BMS для SIB (Yan et al., 2014; Fan et al., 2016; Chang et al., 2017). В этом обзоре систематически обсуждаются последние достижения анода BMS в SIB, различные стратегии синтеза и их механизмы накопления натрия, а также их ограничения. В конце представлены существующие проблемы и возможности для разработки высокоэффективных анодов BMS для SIB.

Механизм хранения натрия

Благодаря высокой теоретической удельной емкости и низкой стоимости BMS были подходящим классом анодных материалов как для LIB, так и для SIB (Duan et al., 2019). При использовании в SIB, BMS могут резервировать Na + через специальный механизм. В некоторых случаях процесс интеркаляции / деинтеркаляции или реакция удаления сплава происходит в процессе заряда-разряда, который зависит от BMS (Li Z. et al., 2017; Yan et al., 2017).

Как правило, в процессе первого разряда BMS (например, NiCo 2 S 4 (Zhang et al., 2018), CuCo 2 S 4 (Gong et al., 2018; Li Q. et al., 2018) др., 2019), Ti 0.25 Sn 0,75 S 2 (Huang et al., 2018) и ZnSnS 3 Jia et al., 2018; Liu et al., 2019), Na + интеркалируется в BMS, после чего происходит обратимая реакция превращения (Li S. et al., 2019). Принцип корреляционной реакции аналогичен принципу LIB. Тем не менее, есть некоторые различия в процессе реакции между SIB и LIB (Stephenson et al., 2014; Zhang et al., 2014). Первый процесс восстановления приписывается интеркаляции Na + в BMS без какого-либо фазового превращения, уравнение (1).В том же цикле происходят реакции превращения, как показано в уравнениях (2) и (3), которые обеспечивают впечатляющую способность вызывать структурную нестабильность (Jin et al., 2015; Song et al., 2017; Li S. et al. , 2019).

MSx + xNa ++ xe- → NaxMSx (1) NaxMSx + (2-x) Na ++ (2-x) e- → MS + Na2S (2) МС + 2Na ++ 2e- → M + Na2S (3)

В качестве другого типа механизма накопления Na, ZnSnS 3 используется в качестве анода для SIB, Na + внедряется в слоистую структуру в начальном процессе содирования.В течение всего электрохимического процесса происходит комбинированный механизм преобразования и механизм удаления сплава. Соответствующую реакцию можно изобразить следующим образом (например, ZnSnS 3 ): (Fu et al., 2015; Qin et al., 2016b; Dong et al., 2017; Deng et al., 2018; Zhang Y. et al. др., 2019).

Реакция превращения: ZnSnS3 + 6Na ++ 6e- → Sn + Zn + 3Na2S (4) Реакция легирования: 4Sn + 13Zn + 16Na ++ 16e- → Na15Sn4 + NaZn13 (5)

Важно отметить, что во время электрохимического процесса электродов BMS (M = Zn, Co) обязательно должны происходить реакции превращения, и можно предположить следующие уравнения реакций, NiCo 2 S 4 можно использовать в качестве примера, в то время как Na x MS y является промежуточным продуктом реакции интеркаляции:

Разряд: MSx + xNa ++ xe- → NaxMSx (M = Ni / Co) 3.0-1,3 В (6) NaxMSx + (2-x) Na ++ (2-x) e- → MS + Na2S 1,3-0,6 В (7) МС + 2Na ++ 2e- → M + Na2S 0,6-0,1 В (8) NiCo2S4 + 8Na ++ 8e- → 4Na2S + Ni + 2Co 3,0-0,1 В (9) Заряд: Ni + Na2S → NiSx + 2Na 0,1-0,7 В (10) Co + Na2S → CoSx + 2Na1.7-3.0В (11) 2Na2S + Ni + Co → NiSx + CoSx + 4Na 0,1-3,0 В (12)

Синтез БМС с наноструктурами

Сольвотермальные методы

Являясь недорогим и экологически безопасным методом синтеза, сольвотермическая реакция эффективна для синтеза различных наноматериалов с несопоставимой морфологией, полными кристаллическими частицами, небольшими размерами частиц, однородным распределением, контролируемой стехиометрией и высокой кристалличностью.Благодаря указанным выше достоинствам сольвотермический метод получил широкое распространение при синтезе новых структур и материалов. В последние десятилетия этот метод часто использовался для получения материалов на основе оксидов и серы с идеальной структурой и контролируемым размером для SIB. В последние годы успешно синтезированы БМС различной морфологии сольвотермическим методом. Например, NiCo 2 S 4 наноточек с углеродом, легированным N (NiCo 2 S 4 @NC) (Li S.et al., 2019), NiCo 2 S 4 полая призма, обернутая восстановленным оксидом графена (RGO) (Zhang et al., 2018), N / S-rGO @ ZnSnS 3 аморфный ZnSnS 3 @ rGO (Liu et al., 2019), ((Ni 0,3 Co 0,7 ) 9 S 8 / N-CNTs / rGO) (Lv et al., 2018), (Co 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 / NC) наночастиц (Cao et al., 2019), наночастиц CuCo 2 S 4 / rGO (Li Q. et al., 2019) и т. Д.Эти наноструктурированные материалы, синтезированные с помощью сольвотермического метода, обладают высокой управляемостью, отличными электрохимическими характеристиками, быстрыми ионами и путями переноса электронов, а также выдающимися скоростными характеристиками (Zhao and Manthiram, 2015; Liu et al., 2017; Jia et al., 2018; Chen et al. ., 2019).

Новый тип иерархического сплава NiCo, обернутого rGO 2 S 4 , был синтезирован группой Инь путем кипячения с обратным холодильником и сольвотермических реакций. Как показано на рисунках 1A – C, изображения SEM показывают, что нанопризмы NiCo 2 S 4 с однородным размером плотно поглощаются отрицательно заряженными нанолистами оксида графена из-за электростатических взаимодействий между ними (Zhang et al., 2018). (Ni 0,3 Co 0,7 ) 9 S 8 / N-УНТ / наночастицы rGO были также получены путем плотного роста на месте на rGO, как показано на рисунке 1D (Lv et al., 2018). Chen et al. синтезировали фонарную архитектуру Ti 0,25 Sn 0,75 S 2 с композитом MWCNTs с помощью гидротермального метода (рис. 1E) (Huang et al., 2018). В частности, уникальная архитектура с обильными порами и большой площадью поверхности может не только сократить путь прохождения Na + , но и зарезервировать большое пространство для увеличения объема.Группа Лю впервые разработала полые наномикрокубы ZnSnS 3 с инкапсулированным N / S с двойным легированием rGO (подаренным как N / S-rGO @ ZnSnS 3 ). В процессе приготовления прекурсор ZnSn (OH) 6 кубиков был успешно синтезирован с помощью простого метода соосаждения. После этого прекурсор был смешан с Na 2 S, тиомочевиной и дисперсией GO, и, наконец, материал N / S-rGO @ ZnSnS 3 был получен посредством типичной гидротермальной реакции (Рисунок 1F) (Liu et al., 2019). Все вышеупомянутые эксперименты проводились по двухэтапному методу. Тем не менее, недавно нанокомпозиты CuCo 2 S 4 / rGO были получены с помощью одностадийного сольвотермического метода группой Чжао, как схематически показано на рисунке 1G (Gong et al., 2018). Ян и др. также синтезировал анодный материал из SIB без связующих с иерархической гибридной наноструктурой, который состоял из массивов нанолистов NiMo 3 S 4 , выращенных на гибких углеродных тканях (обозначенных как NiMo 3 S 4 / CT) в один этап. гидротермальный метод и последующий процесс после отжига (рис. 1H) (Kong et al., 2018).

Рис. 1. (A – C) СЭМ-изображения предшественника NiCo, NiCo 2 S 4 и rGO-NiCo 2 S 4 , соответственно. Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2018) Авторское право 2018, Королевское химическое общество. (D) Схематическое изображение получения (Ni 0,3 Co 0,7 ) 9 S 8 / N-CNT / rGO. Воспроизведено с разрешения Lv et al. (2018) Авторское право 2018, Королевское химическое общество. (E) СЭМ-изображения фонарных частиц Ti 0,25 Sn 0,75 S 2 микрочастиц. Воспроизведено с разрешения Huang et al. (2018) Авторские права 2018, Elsevier. (F) Схематическое изображение процесса получения ZnSnS 3 и N / S-rGO @ ZnSnS 3 . Воспроизведено с разрешения Liu et al. (2019) Авторские права 2019, Elsevier. (G) Схематическое изображение образования CuCo 2 S 4 / rGO.Воспроизведено с разрешения Gong et al. (2018) Авторские права 2018, Elsevier. (H) Схематическое изображение синтеза трехмерных иерархических NiMo 3 S 4 массивов нанолистов на гибких углеродных тканях. Воспроизведено с разрешения Kong et al. (2018) Авторские права 2018, Elsevier.

Кроме того, нанолисты VMo 2 S 4 -rGO (Zhang K. et al., 2019), наночастицы ZnSnS 3 @rGO (Jia et al., 2018), Cu 2 наночастицы MoS 4 (Чен и др., 2019), CuCo 2 S 4 субмикросфер (Li Q. et al., 2019) и нанобоксы CoSnS x @NC (Liu et al., 2017) были успешно получены с использованием аналогичного подхода. .

Распылительный пиролиз

Пиролиз распылением - популярный метод получения BMS с малым размером частиц и хорошей дисперсией. Действительно, пиролиз распылением - это метод обработки, который рассматривается во многих исследованиях для получения тонких и толстых пленок, керамических покрытий и порошков. Он предлагает чрезвычайно простой подход для приготовления образцов любого состава.По сравнению с другими методами осаждения, пиролиз распылением представляет собой очень простой и относительно недорогой способ обработки.

Например, полая сфера Ni 3 Co 6 S 8 -rGO с пластинчатыми нанокристаллами никель-кобальтового сульфида (Ni 3 Co 6 S 8 ), равномерно распределенными на смятом Структура rGO (рис. 2A) путем пиролиза распылением была приготовлена ​​в качестве анода для SIB. Небольшие пластинчатые нанокристаллы Ni 3 Co 6 S 8 были внедрены в rGO, в результате чего образовался трехмерный полый взаимосвязанный нанокомпозит (рис. 2B) (Choi and Kang, 2015a).Кроме того, порошок твердого раствора со структурой желток (Fe 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 был приготовлен той же группой посредством процесса пиролиза распылением в одной емкости в качестве анода для SIB. В результате были достигнуты отличные электрохимические характеристики. Схематические диаграммы процесса подготовки показаны на рисунках 2C, D (Kim and Kang, 2017).

Рис. 2. (A) Схематическое изображение механизма образования порошка Ni 3 Co 6 S 8 -rGO. (B) ПЭМ-изображение композитного порошка Ni 3 Co 6 S 8 -rGO. Воспроизведено с разрешения Choi and Kang (2015a) Copyright 2015. Королевское химическое общество. (C) Схематические диаграммы для получения безуглеродных порошков Fe – Ni – O (D) процесс сульфидирования. Воспроизведено с разрешения (Kim and Kang, 2017) Copyright 2017, Tsinghua University Press. (E) Схематическое изображение синтеза (SnCo) S 2 / SG.Воспроизведено с разрешения Yang et al. (2019) Авторские права 2019. Wiley-VCH.

Основным преимуществом этого метода является то, что материалы электродов BMS могут быть синтезированы только в одну стадию и без каких-либо дополнительных обработок.

Метод соосаждения

Метод соосаждения использовался в последние годы для получения гомодисперсных наноструктурных материалов BMS в SIB. Доказано, что этот метод обладает выдающимися достоинствами, такими как легкое получение наноматериалов с высокой фазовой чистотой и получение нанопорошков с контролируемым размером частиц и однородным распределением.

Используя метод соосаждения, Yang et al. сообщили о разновидности нанокубов (SnCo) S 2 / rGO (рис. 2E) (Yang et al., 2019). Кроме того, Оу и его сотрудники синтезировали нанобоксы MnSn (OH) 6 сначала с помощью прямого процесса соосаждения, затем были получены нанобоксы SnS 2 / Mn 2 SnS 4 / C (SMS / C). приготовлено влажно-химическим методом для лица. В качестве анодного материала для SIB электрод SMS / C может иметь высокий ICE 90.8%, отличная скоростная способность (488,7 мАч г -1 при 10 А г -1 ) и стабильность при длительном цикле (522,5 мАч г -1 при 5 А г -1 сохраняется после 500 циклов) ( Ou et al., 2019).

Благодаря своим преимуществам, простоте эксплуатации, низкой стоимости и меньшему времени синтеза, метод соосаждения широко используется для получения BMS в качестве анодных материалов для SIB.

Другие методы

В дополнение к вышеупомянутым методам синтеза, все большее количество высокоэффективных способов было исследовано для получения BMS с различными структурами.Например, группа Sun сообщила о губчатом композите (ZnxCo 1 − x S QD @ HCP) @rGO посредством одновременного термического сульфидирования, карбонизации и восстановления. Полученные квантовые точки (КТ) ZnxCo 1 − x S были равномерно распределены на мезопористой полоуглеродной полиэдрической (ГПУ) матрице и покрытии из rGO с большой удельной поверхностью, обозначенном как [ZnxCo 1 − x S QD @ HCP] @rGO (Рисунки 3A, B) (Chen Z. et al., 2017; Hwang et al., 2017). Используя метод твердофазной реакции, Кренгель синтезировал частицы CuV 2 S 4 с широким распределением по размерам от 5 до 50 мкм (рис. 3C).Полученные продукты обеспечивали отличную стабильность при циклическом воздействии 580 мА · ч. −1 сохранялось после 500 циклов при 0,7 A g −1 и относительно высоком ICE 72,5% (Qin et al., 2016a; Xu et al., 2016 ; Zhou J. et al., 2016; Krengel et al., 2017).

Рис. 3. (A, B) СЭМ-изображения композитов [Zn x Co 1 − x S QD @ HCP] @rGO. Воспроизведено с разрешения Chen Z. et al. (2017) Copyright 2017. Wiley-VCH. (C) СЭМ-изображение CuV 2 S 4 .Воспроизведено с разрешения Krengel et al. (2017) Copyright 2017. Американское химическое общество.

С развитием новых методов синтеза наноматериалов с уникальной структурой в EES было применено множество BMS с высокоэффективной наноструктурой. Сравнение структурных свойств, методов синтеза и ресурса S BMS приведено в таблице 2.

Таблица 2 . Сравнение структурных свойств, методов синтеза и S-ресурса BMS.

Как уже упоминалось, наноматериалы, полученные сольвотермическим методом, характеризуются хорошей морфологией кристаллов, контролируемым нанометровым размером и высокой чистотой. Однако масштабирование производства может оказаться затруднительным. В результате струйного пиролиза получаются порошковые материалы с достоинствами небольшого нанометрового размера и однородной дисперсии, но этот многообещающий метод требует специального оборудования со сложной работой. Несмотря на некоторые преимущества, заключающиеся в простоте эксплуатации, низкой стоимости и более коротком времени реакции, метод соосаждения по-прежнему вызывает некоторые проблемы, которые необходимо решить, например, скорость реакции не поддается контролю, с сервером агломерации наноматериалов.Таким образом, желаемые материалы и материалы могут быть рассмотрены путем выбора подходящих стратегий синтеза для BMS (Lai et al., 2012; Palomares et al., 2012).

Приложения в SIBS

Переходные BMS

С учетом специфического механизма реакции, большого количества активных центров и коротких путей диффузии, наноматериалы переходных БМС имеют много преимуществ как перспективные анодные материалы для СИП. Большой объем работ был посвящен разработке переходных анодов BMS в SIB.В этом разделе обсуждаются и рассматриваются переходные BMS как высокоэффективные анодные материалы SIB.

В некоторых случаях Fe – Ni – O со структурой желтка и скорлупы был разработан путем пиролиза распылением в одном сосуде, как показано на рисунке 4A. При использовании в качестве анода в SIB, (Fe 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 показал емкость 527 мАч г -1 при 1 A g -1 после 100 циклов. Выдающиеся показатели скорости были также получены с емкостью обратимого разряда 465 мАч g -1 при 5.0 A g −1 (Kim, Kang, 2017). Канг и др. исследовали FeS 2 , легированный кобальтом, путем изменения содержания Co простым сольвотермическим методом. При первом использовании в качестве анодного материала в SIB FeS 2 , легированный Co, показал хорошие характеристики цикличности и скорости в диапазоне напряжений 0,8–2,9 В благодаря высокой скоростной способности FeS 2 и высокой емкости. CoS 2 . Все образцы имели сферическую форму частиц со средним диаметром около 100 нм (рисунки 4B, C).Когда содержание Co увеличилось до 0,5, Co 0,5 Fe 0,5 S 2 показал лучшие электрохимические характеристики. Как показано на рисунках 4D, E, стабильная удельная емкость 220 мАч g -1 была достигнута после 5000 циклов при 2 A g -1 (Zhang et al., 2016; Ge et al., 2017). Feng et al. использовали простой сольвотермический метод для синтеза суб микросфер CuCo 2 S 4 с размерами от 300 до 500 нм (рис. 4F). Уникальная структура и синергетические эффекты двойного металла CuCo 2 S 4 могут эффективно улучшить стабильность электродных материалов, избегая агрегации наноматериалов и сокращая пути диффузии ионов / электронов.Полученный композит CuCo 2 S 4 показал отличную циклическую стабильность и высокую кулоновскую эффективность в качестве анода для SIB Рисунок 4G (Li Q. et al., 2019). Как показано на вставке к фиг. 4H, неправильный микрополиэдр CuV 2 S 4 был синтезирован методом твердотельной реакции. Циклическая способность CuV 2 S 4 , как показано на рисунке 4H, который показывает емкость 490 мАч g -1 при 0,15 A g -1 и 410 мАч g -1 при 0.7 А г −1 . Промежуточный продукт Na 2 S матрица начинает участвовать в окислительно-восстановительном процессе, вызывая стабильное увеличение емкости до 580 мАч г -1 в течение первых 250 циклов при 0,7 А г -1 и поддерживая ее на этом уровне в течение следующие 50 циклов (Krengel et al., 2017).

Рис. 4. (A) ПЭМ-изображения (Fe 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 порошок желток-скорлупа. Воспроизведено с разрешения Kim and Kang (2017) Copyright 2017, Tsinghua University Press. (B, C) СЭМ- и ПЭМ-изображения образца Co 0,5 Fe 0,5 S 2 . (D, E) Иллюстрация состава и циклических характеристик Na / Co 0,5 Fe 0,5 S 2 полуячейка. Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2016) Авторские права 2016, Wiley-VCH. (F) СЭМ-изображение субмикросфер CuCo 2 S 4 ; (G) Циклические характеристики CuCo 2 S 4 .Воспроизведено с разрешения Li Q. et al. (2019) Авторские права 2019, Wiley-VCH. (H) Циклические характеристики и кулоновская эффективность элементов CuV 2 S 4 , с использованием гальваностатического цикла при 0,15 А г -1 между 3 и 0,1 В и 3 и 0,01 В при 0,7 А г -1 . На вставке в (H) показана элементарная ячейка шпинельного типа. Воспроизведено с разрешения Krengel et al. (2017) Авторское право 2017 г., Американское химическое общество.

В заключение, обилие переходных металлов с различными валентными состояниями заставляет их проявлять высокую теоретическую удельную емкость во время электрохимических реакций.

Несмотря на многие преимущества BMS, все еще остаются проблемы с точки зрения медленной кинетики реакции, плохих электрохимических свойств из-за большого радиуса Na + и значительного изменения объема во время цикла. Чтобы преодолеть упомянутые выше ловушки, были введены материалы на основе углерода из-за их устойчивости к циклическим нагрузкам, обширных ресурсов и платформы с низким содержанием натрия. Действительно, покрытие и легирование BMS углеродными материалами использовались в качестве многообещающих методов для улучшения характеристик накопления ионов натрия в SIB, поскольку они могут улучшить электропроводность и поддерживать структурную стабильность BMS (Chen S.et al., 2017; Lin et al., 2018; Lv et al., 2018; Zhang et al., 2018).

Как типичный BMS, NiCo 2 S 4 привлек большое внимание благодаря своей превосходной электропроводности, чрезвычайно стабильным характеристикам электрохимического циклирования и выдающимся скоростным характеристикам. Тем не менее, его медленная кинетика Na + ограничивает продвижение этого анодного материала. Чтобы решить эту проблему, были исследованы композиты NiCo 2 S 4 с материалами на основе углерода, такими как углерод с примесью азота (NC), rGO и углеродные нанотрубки (CNT).Материалы на основе углерода могут не только улучшить электропроводность, но также предоставить больше активных центров для быстрого накопления Na + и уменьшить объемное расширение во время процесса заряда-разряда (Xiao et al., 2017). Например, Инь и др. сообщили об эффективности матрицы rGO в улучшении электрохимических свойств полой призмы NiCo 2 S 4 , подтвержденной ее циклическими характеристиками (рис. 5A). Во время процесса разряда полые наночастицы оболочки NiCo 2 S 4 будут схлопываться, когда Na + вставляется в анод, в то время как наноматериал NiCo 2 S 4 , завернутый в rGO, может хорошо сохраняться ( Рисунок 5B) (Zhang et al., 2018). Таким образом, ультратонкие нанолисты rGO с большой удельной поверхностью, активным центром и пористыми каналами обеспечивают выдающиеся электрохимические характеристики с хорошим накоплением натрия. На рис. 5C показана циклическая характеристика электрода Ni 3 Co 6 S 8 @rGO при 0,5 A g -1 , полученного Кангом и др. с распределением пластинчатых нанокристаллов Ni 3 Co 6 S 8 по смятой структуре rGO. Эти нанокристаллы имели емкость 298 мкм.1 мАч г -1 после 300 циклов при 25 мАч г -1 в качестве материала анода в SIB (Choi and Kang, 2015b). Были синтезированы нанокомпозиты CuCo 2 S 4 / rGO, которые показали емкость 433 мАч г -1 после 50 циклов при 0,1 А г -1 и показали отличную производительность при 336 мАч г -1 при 1 A g −1 (Gong et al., 2018).

Рис. 5. (A) Циклические характеристики NiCo 2 S 4 и rGO – NiCo 2 S 4 при 50 мА g −1 . (B) Схема процесса внедрения ионов натрия в NiCo 2 S 4 и rGO – NiCo 2 S 4 . Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2018) Copyright 2018. Королевское химическое общество. (C) Циклические характеристики (Ni, Co) O-rGO и Ni 3 Co 6 S 8 - rGO при 0,5 A g −1 . Воспроизведено с разрешения Choi and Kang (2015a) Copyright 2015. Королевское химическое общество. (D) СЭМ-изображения NiCo 2 S 4 -NC, (E) Циклические характеристики NiCo 2 S 4 -NC в различных электролитах при 1.0 A g −1 , (F) Циклические характеристики и кулоновский КПД NiCo 2 S 4 -NC в различных окнах напряжения отсечки при 0,2 A g −1 . Воспроизведено с разрешения Li S. et al. (2019) Авторские права 2019. Elsevier.

Более того, комбинируя с графеном, Ji et al. использовали восходящую стратегию для получения наноточек NiCo 2 S 4 , однородно включенных в углерод с примесью азота (обозначенный как NiCo 2 S 4 -NC) (рис. 5D).Затем было исследовано влияние различных электролитов и окон напряжения на его электрохимические характеристики. Как показано на рисунке 5E, из-за гибкой одномерной цепной структуры DEGDME ячейка с электролитом на основе простого эфира NaClO 4 / DEGDME обеспечивает максимальную емкость 530 мАч г -1 при 1,0 A г - 1 . Действительно, наилучший диапазон напряжений оказался равным 0,4–3,0 В, в котором ячейка может эффективно поддерживать обратимое фазовое превращение и избегать побочных реакций (рис. 5F) (Li S.и др., 2019). Chen et al. также синтезированы полые нанокубы Co 8 FeS 8 с покрытием из легированного N углеродом с большой площадью поверхности, малым сопротивлением переносу заряда и быстрым коэффициентом диффузии Na + . Кроме того, этой группой был получен слоистый Cu 2 MoS 4 -rGO с кристаллической структурой (Chen et al., 2019).

Co 1 Zn 1 -xS (600) - еще одна уникальная композитная структура, полученная путем простого сульфидирования и прокаливания.Эта особая структура может замедлить изменение объема во время электрохимического процесса, ускорить кинетику диффузии Na + и повысить электропроводность, что приводит к относительно низкой необратимой емкости и превосходным циклическим и скоростным характеристикам (рис. 6А). При использовании в SIB превосходная емкость 542 мАч г -1 может быть достигнута после 100 циклов при 0,1 А г -1 , с впечатляющими характеристиками скорости 219,3 мАч г -1 при 10 А г - 1 (Choi et al., 2015; Qin et al., 2016b; Fang G. et al., 2018; Wang et al., 2018). В другом исследовании был приготовлен подобный губке (Zn x Co 1 − x S QD @ HCP) композит @rGO в сочетании с мезопористой полой углеродной полиэдрической (HCP) матрицей и листами, обернутыми rGO. Благодаря достоинствам этой структуры (Zn x Co 1 − x S QD @ HCP) @rGO в качестве анода без связующего в SIB показал хорошую обратимую емкость и циклические характеристики (т. Е. 638 мАч г - 1 при 0,3 A г -1 после 500 циклов), что было лучше, чем у монометаллического сульфида в тех же условиях (рис. 6B) (Chen Z.и др., 2017). Чтобы решить проблемы низкой плотности энергии и низкого срока службы при использовании в качестве анода в SIB, прекурсоры MOF были использованы для изготовления на месте НК , украшенных наноматериалами полых сфер BMS. Они приготовили твердый раствор (Co 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 в сочетании с in-situ NC [подарен как (Co 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 / NC], который показал превосходные свойства хранения Na.Действительно, хорошая удельная емкость 723,7 мА · ч -1 сохранялась после 100 циклов при 1 A g -1 с 83% кулоновской эффективностью по сравнению со вторым циклом. Впечатляющая способность к скорости 596,1 мАч g -1 была достигнута при 10 A g -1 с сохранением высокой емкости 60,2% при 0,1 A g -1 , демонстрируя отличную производительность скорости. В результате модификации углерода и иерархической сферической структуры в процессе циклирования были достигнуты высокая электропроводность и механическая стабильность (Cao et al., 2019).

Рис. 6. (A) Циклические характеристики Co 1 Zn 1 -xS. Воспроизведено с разрешения Fang G. et al. (2018) Copyright 2018. Wiley-VCH. (B) Циклические характеристики композитов (ZnS QD @ HCP) @rGO и (Zn x Co 1 − x S QD @ HCP) @rGO при 3 A g −1 . Воспроизведено с разрешения Chen Z. et al. (2017) Copyright 2017. Wiley-VCH.

Из-за присущих BMS недостатков материалы электродов очень чувствительны к расширению, а затем легко отделяются от токосъемника во время цикла.Соответствующие результаты показали, что модификация углерода и оптимизация наноструктуры являются хорошим выбором для получения высокоэффективной системы хранения ионов натрия. Кроме того, Yang et al. разработали электродный материал без связующих элементов в качестве анода SIB, который имеет массивы нанолистов NiMo 3 S 4 / CTs с иерархической гибридной наноструктурой (Kong et al., 2018). Следовательно, он обеспечивал высокую емкость накопления натрия и отличную производительность при циклических нагрузках.

За последнее десятилетие было проведено большое количество исследований по изучению превосходных электродных материалов для хранения натрия.Следовательно, подробное сравнение электрохимических характеристик анодов BMS в SIB представлено в таблице 3.

Таблица 3 . Сравнение электрохимических характеристик анодов BMS в SIB.

Смешанные BMS

BMS на основе олова (ZnSnS 3 , CoSnS x ) показали высокую емкость в качестве анодов SIB и привлекли большое внимание из-за большого расстояния между слоями, обусловленного их слоистой структурой типа CdI2, и высокой теоретической емкости благодаря сочетание конверсионного и легирующего типов механизма электрохимической реакции (Qu et al., 2014; Choi et al., 2015; Cho et al., 2016; Лу и др., 2016). Однако важно решить проблемы, связанные с расширением большого объема и их низкой проводимостью. Поэтому для изменения электрохимических свойств BMS были предприняты структурные разработки и внедрение углеродных материалов.

Наночастицы сульфида цинка и олова @ rGO (ZnSnS 3 @rGO) были получены Zhang et al. путем сочетания сольвотермической реакции с процессом отжига. При использовании в SIB превосходная производительность Na-хранилища с большой удельной емкостью (472.2 мАч г -1 при 0,1 А г -1 ), высокая емкость (165,8 мАч г -1 при 2 А г -1 ) и сверхдлительный срок службы (401,2 мАч г -1 при 0,1 A г -1 после 200 циклов) (Jia et al., 2018). Таким образом, представленная конструкция композитного анода обеспечивает новые изменения для разработки высокостабильных анодных материалов, которые обладают превосходной проводимостью и высокой адаптируемостью к большим изменениям объема во время процесса натрирования / десодиации.Лю и др. разработали наноструктуру ZnSnS 3 с полыми наномикрокубами с помощью методов соосаждения и гидротермальных методов. После этого процесса было нанесено покрытие на rGO с двойным легированием N / S (N / S-rGO @ ZnSnS 3 ) (Рисунки 7A, B) для улучшения кинетики медленной реакции и плохих электрохимических свойств BMS. В результате приготовленный композит N / S-rGO @ ZnSnS 3 продемонстрировал высокую удельную емкость 501,7 мАч / г -1 после 100 циклов при 0,1 А г -1 и превосходный длительный срок службы 290.7 мАч г -1 после 500 циклов при 1 А г -1 . Между тем, поддерживалась высокоскоростная емкость 256,6 мАч g -1 при 2 A g -1 (Фигуры 7C, D). Такие выдающиеся характеристики были в первую очередь приписаны покрытию из двойного легированного rGO, которое обеспечивает некоторые синергетические преимущества для EES, а именно: (1) из-за сильной полярности области легирования, которая сдерживает агрегацию приготовленного rGO; (2) повышение электропроводности за счет уменьшения полупроводникового зазора; (3) из-за недостатков обладают высокой электроотрицательностью, могут легко притягивать положительные ионы, что приводит к увеличению количества ионов щелочных металлов; (4) из-за эффекта адсорбции между анодом и rGO, который усиливает структурную стабильность (Liu et al., 2019). Кроме того, Chen et al. введен титан в кристаллическую структуру SnS 2 , чтобы частично заменить олово, образуя подобный фонарю Ti 0,25 Sn 0,75 S 2 с последующим покрытием одномерных многостенных углеродных нанотрубок (MWCNT) (обозначенных как Ti 0,25 Sn 0,75 S 2 @MWCNTs) для улучшения дефектов объемного расширения SnS 2 и низкой проводимости. Благодаря своей фонарной структуре с большой удельной поверхностью электролит мог полностью проникать в Ti 0.25 Sn 0,75 S 2 @MWCNTs, увеличивающие перенос электронов / ионов во время циклирования. Высокая удельная емкость 307 мАч g -1 была получена после 1000 циклов при 0,4 A g -1 в процессе электрохимического тестирования (Huang et al., 2018). Монокристаллические мезопористые нанобоксы CoSn (OH) 6 также были синтезированы методом соосаждения. TAA использовали в качестве ресурса S для достижения CoSnSx с помощью сольвотермического метода с последующим нанесением полимерного покрытия и карбонизацией дофамином при более высокой температуре в потоке N 2 для получения электродных материалов CoSnS x @NC.Впоследствии были исследованы характеристики накопления Na и влияние содержания углерода на электрохимические свойства нанобоксов CoSnS x @NC. Результаты показали, что наилучшее количество углерода составляет 36,8 мас.% Для защиты нанобоксов от разрушения во время глубоких циклов. Электрод продемонстрировал отличные характеристики циклирования и достиг высокой емкости 300 мАч г -1 с высокой кулоновской эффективностью почти 100% после 500 циклов, а также выдающимся длительным циклом работы 180 мАч г -1 после 4000 циклов при 1 A g -1 (Рисунок 7E) (Liu et al., 2017). Более того, Ou et al. приготовили гетероструктурированные нанобоксы SnS 2 / Mn 2 SnS 4 / углерод размером около 100 нм с помощью метода лицевого соосаждения. При оценке в качестве анодного материала в SIB особая структура между SnS 2 и Mn 2 SnS 4 может облегчить изменение объема в результате массового электрохимического процесса, предотвратить когезию наночастиц Sn и повысить обратимость реакция превращения-легирования.Он также продемонстрировал высокий ICE 90,8%, выдающуюся стабильность при длительном цикле 522,5 мАч g −1 после 500 циклов при 5 A g −1 и замечательную способность к скорости (752,3, 604,7, 570,1, 546,9, 519,7 и 488,7 мАч г -1 при 0,1, 0,5, 1,0, 2,0, 5,0 и 10,0 А г -1 , соответственно). Обладая преимуществами этих преимуществ (огромная удельная поверхность, большое количество активных центров и высокая электропроводность) углеродных материалов, полученный композитный электрод показал впечатляющие электрохимические характеристики (Ou et al., 2019). Ян и др. сообщили о новом материале, состоящем из нанокубов (SnCo) S 2 , чередующихся с двумерными нанолистами легированного серой графена (SG) ((SnCo) S 2 / SG), синтезированных с помощью простого метода соосаждения и отжига. Он продемонстрировал превосходную обратимую емкость 487 мАч g −1 для 5000 циклов при 5 A g −1 , а также высокую сохраняемость емкости 92,6% (Yang et al., 2019).

Рис. 7. (A, B) FESEM-изображения ZnSnS 3 и N / S-rGO @ ZnSnS 3 , (C, D) Скорость и циклические характеристики N / S-rGO, ZnSnS 3 и электродов N / S-rGO @ ZnSnS 3 .Воспроизведено с разрешения Liu et al. (2019) Авторские права 2019. Elsevier. (E) Долговременная стабильность аморфных нанобоксов CoSnS x @NC с различным содержанием углерода, нанобоксов аморфного CoSnS x , кристаллических нанобоксов CoS-Sn 2 S 3 нанобоксов @NC и N- легированный углерод при 1,0 А г -1 . На вставке в (E) показаны характеристики цикличности и кулоновская эффективность электрода CoSnS x @NC в виде нанобоксов при 0,2 A g -1 .Воспроизведено с разрешения Liu et al. (2017) Copyright 2017. Королевское химическое общество.

Другие BMS

В дополнение к вышеупомянутым BMS, Manthiram et al. сообщили о кластере наностержней Bi 0,94 Sb 1,06 S 3 -графит в качестве анодного материала SIB. Они обнаружили, что создание твердых растворов можно рассматривать как идеальный метод исследования новых анодных материалов с превосходными электрохимическими характеристиками для SIB. Би 0,94 Сб 1.06 S 3 -графитовый анод показал замечательную емкость 380 мАч g −1 после 200 циклов при 1 A g −1 , что выше, чем у Sb 2 S 3 -графит электрод (~ 50 мАч г -1 ) и Bi 2 S 3 -графитовый электрод (~ 210 мАч г -1 ). Это означает, что биметаллические атомы могут не только повысить устойчивость электродных материалов к циклированию, но и улучшить их емкость (Zhao and Manthiram, 2015).Чжун и др. успешно спроектировал новый композитный микроцветок, подобный гортензии, желтку и скорлупе, самособирающийся с помощью нанолистов для SIBs. Соответственно, высокая емкость 607,14 мАч г -1 была доставлена ​​при 0,05 А г -1 , наряду с уменьшением объемного расширения и повышением стабильности при циклировании в значительной степени благодаря уникальной структуре материала электродов (Zhong и др., 2019). Кроме того, производительность различных материалов BMS показана на Рисунке 8, а сравнение характеристик цикла BMS и MS приведено в Таблице 4.

Рисунок 8 . Расчетная способность при различных плотностях тока от 0,1 до 5 А г -1 для различных биметаллических сульфидов в SIB. Ссылка 1 (Choi and Kang, 2015a), ссылка 2 (Chen J. et al., 2017), ссылка 3 (Zhang et al., 2016), ссылка 4 (Yang et al., 2019), ссылка .5 (Lv et al., 2018), ссылка 6 (Zhang et al., 2018), ссылка 7 (Gong et al., 2018), ссылка 8 (Huang et al., 2018), ссылка 9 (Liu et al., 2017), ссылка 10 (Liu et al., 2019), ссылка 11 (Zhang K. et al., 2019), ссылка 12 (Jia et al., 2018), ссылка.13 (Cao et al., 2019), ссылка 14 (Chen et al., 2019), ссылка 15 (Ou et al., 2019), ссылка 16 (Li Q. et al., 2019), ссылка. 17 (Kong et al., 2018), ссылка 18 (Kim and Kang, 2017), ссылка 19 (Zhao and Manthiram, 2015), ссылка 20 (Krengel et al., 2017).

Таблица 4 . Сравнение электрохимических характеристик анодов BMS и MS в SIB.

Выводы и перспективы

В этом обзоре систематизированы последние разработки BMS в качестве анодных материалов для SIB.БМС демонстрируют очевидные достоинства относительно высокой электропроводности и электрохимической активности. Более того, значительный эффект самоматрицы и самопроводимости из-за реакции двух металлических элементов с Na может быть полностью эффективным. Действительно, из-за наличия «синергетического эффекта» непрореагировавшая часть может служить временным демпфером / проводником для прореагировавшей из-за их разного окислительно-восстановительного потенциала (Pumera et al., 2014; Wang et al., 2014; Chang et al., 2016; Liu et al., 2019).В этом обзоре, во-первых, были представлены стратегии синтеза BMS. Затем были обсуждены механизмы накопления натрия в различных BMS в процессе заряда-разряда. Что еще более важно, применение BMS в качестве анодов SIB систематически анализировалось, и в то же время высказывались глубокие ожидания относительно его будущего развития.

Чтобы избежать потери емкости анодных материалов BMS, первая стратегия заключается в разработке новых наноструктур с подходящим пустым пространством, чтобы уменьшить влияние объемного расширения и сжатия во время процесса реакции (Palomares et al., 2012; Slater et al., 2013; Оу и др., 2016; Путунган и др., 2016; Шен и др., 2016; Су и др., 2016). В качестве второй стратегии интеграция с другими электрохимически стабильными материалами может не только ограничить объемное расширение, но также повысить общую электропроводность анода. Кроме того, растворение полисульфидов в электролите во время электрохимического процесса можно до некоторой степени подавить (Wang et al., 2018). До сих пор многие аноды BMS в SIB, о которых сообщалось, относятся к их комбинации с материалами на основе углерода.Таким образом, для разработки анодных материалов SIB важно полностью изучить достоинства наноструктурированных материалов (Lu et al., 2017; Ma et al., 2018). В будущем необходимо приложить гораздо больше усилий, чтобы преодолеть недостаток плохой длительной езды на велосипеде. Ожидается, что использование рационально спроектированных структур в BMS может эффективно улучшить электрохимические характеристики в SIB (Kim et al., 2012; Jiang et al., 2014; Su et al., 2015; Gao et al., 2017; Hwang и др., 2017).

Несмотря на то, что к настоящему времени выполнены все новые работы, необходимо еще больше времени и усилий направить на эффективное улучшение электрохимических свойств BMS, чтобы проложить путь их практического применения в SIB в ближайшем будущем.

Авторские взносы

YH, DX и XL внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. YH организовал базу данных, выполнил статистический анализ и написал рукопись с помощью HM, JP, YiL, YuL, DL, QS и XS. Все авторы одобрили окончательную версию рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы искренне благодарны за поддержку Фонда естественных наук провинции Цинхай в Китае (2020-ZJ-910), Национального фонда естественных наук Китая (51672189) и Тяньцзиньского научно-технологического проекта (18PTZWHZ00020).

Список литературы

Цао, Д., Кан, В., Ван, С., Ван, Ю., Сун, К., Ян, Л. и др. (2019). In situ модифицированный углерод, легированный азотом (Co 0,5 Ni 0,5 ) 9 S 8 полые сферы в виде твердых растворов в качестве анодов большой емкости для натрий-ионных аккумуляторов. J. Mater. Chem. А 7, 8268–8276. DOI: 10.1039 / C9TA00709A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цао, X., Тан, К., Синдоро, М., и Чжан, Х. (2017). Гибридные микро- / наноструктуры, полученные из металлоорганических каркасов: подготовка и применение в накоплении и преобразовании энергии. Chem. Soc. Ред. 46, 2660–2677. DOI: 10.1039 / C6CS00426A

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чанг, К., Хай, X., и Йе, Дж.(2016). Дисульфиды переходных металлов как альтернативные благородные металлы сокатализаторы для производства солнечного водорода. Adv. Energy Mater. 6: 1502555. DOI: 10.1002 / aenm.201502555

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chang, L., Wang, K., Huang, L.A., He, Z., Zhu, S., Chen, M., et al. (2017). Иерархическая пленка из микроцветов CoO с отличными электрохимическими характеристиками накопления лития / натрия. J. Mater. Chem. А 5, 20892–20902. DOI: 10.1039 / C7TA05027E

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Че, Х., Chen, S., Xie, Y., Wang, H., Amine, K., Liao, X-Z., Et al. (2017). Стратегии разработки электролитов и результаты исследований натриево-ионных аккумуляторов, работающих при комнатной температуре. Energy Environ. Sci. 10, 1075–1101. DOI: 10.1039 / C7EE00524E

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Дж., Ли, С., Кумар, В., и Ли, П. С. (2017). Биметаллические полые нанокубцы из сульфида с углеродным покрытием в качестве усовершенствованного анода для ионно-натриевой батареи. Adv. Energy Mater. 7: 1700180. DOI: 10.1002 / aenm.201700180

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chen, J., Mohrhusen, L., Ali, G., Li, S., Chung, K. Y., Al-Shamery, K., et al. (2019). Исследование электрохимического механизма полых наносфер Cu 2 MoS 4 для быстрого и стабильного хранения ионов натрия. Adv. Funct. Матер. 29: 1807753. DOI: 10.1002 / adfm.201807753

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chen, S., Wu, C., Shen, L., Zhu, C., Huang, Y., Xi, K., et al.(2017). Проблемы и перспективы для электродных материалов типа NASICON для перспективных натриево-ионных аккумуляторов. Adv. Матер. 29: 1700431. DOI: 10.1002 / adma.201700431

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chen, T., Cheng, B., Chen, R., Hu, Y., Lv, H., Zhu, G., et al. (2016). Иерархические тройные карбидные наночастицы / углеродные нанотрубки со вставленными N-легированными углеродными вогнутыми многогранниками для эффективного хранения лития и натрия. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8, 26834–26841.DOI: 10.1021 / acsami.6b08911

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Ю., Ю, X., Ли, З., Пайк, У., и Лу, X. Д. (2016). Иерархические MoS 2 трубчатые структуры с внутренними связями из углеродных нанотрубок в качестве высокостабильного анодного материала для литий-ионных аккумуляторов. Sci. Adv. 2: e1600021. DOI: 10.1126 / sciadv.1600021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, З., Ву, Р., Лю, М., Ван, Х., Xu, H., Guo, Y., et al. (2017). Общий синтез двойных углеродных квантовых точек сульфидов металлов в направлении высокоэффективных анодов для натрий-ионных аккумуляторов. Adv. Funct. Матер. 27: 1702046. DOI: 10.1002 / adfm.201702046

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чо, Э., Сонг, К., Пак, М. Х., Нам, К. В., и Кан, Ю. М. (2016). Цветы SnS 3D с превосходными кинетическими свойствами для анодного использования в натриевых аккумуляторных батареях нового поколения. Small 12, 2510–2517.DOI: 10.1002 / smll.201503168

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чой, С. Х., и Кан, Ю. К. (2015a). Синергетические композиционные и морфологические эффекты для улучшенных свойств накопления Na + Ni 3 Co 6 S 8 -восстановленных композитных порошков оксида графена. Наноразмер 7, 6230–6237. DOI: 10.1039 / C5NR00012B

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цой, С.Х., Канг Ю.С. (2015b). Синергетический эффект структуры желточной оболочки и равномерного перемешивания нанокристаллов SnS-MoS 2 для улучшенных возможностей хранения Na-ионов. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 7, 24694–24702. DOI: 10.1021 / acsami.5b07093

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чой, С. Х., Ко, Ю. Н., Ли, Дж. К., и Канг, Ю. К. (2015). 3D MoS 2 - графеновые микросферы, состоящие из множества наносфер с превосходными свойствами хранения ионов натрия. Adv. Funct. Матер. 25, 1780–1788. DOI: 10.1002 / adfm.201402428

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Deng, P., Yang, J., He, W., Li, S., Zhou, W., Tang, D., et al. (2018). Оловянные наночастицы Sb 2 S 3 , равномерно привитые на графен, эффективно улучшают характеристики накопления ионов натрия. ChemElectroChem 5, 811–816. DOI: 10.1002 / celc.201800016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Донг, С., Ли, К., Ге, X., Ли, З., Мяо, X., и Инь, Л. (2017). ZnS-Sb 2 S 3 @C структура многогранника ядро-двойная оболочка, полученная из металлоорганического каркаса в качестве анодов для высокоэффективных ионно-натриевых батарей. АСУ Нано 11, 6474–6482. DOI: 10.1021 / acsnano.7b03321

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ду, Ю., Чжу, X., Чжоу, X., Ху, Л., Дай, З., и Бао, Дж. (2015). Co 3 S 4 пористых нанолистов, внедренных в листы графена в качестве высокоэффективных анодных материалов для хранения лития и натрия. J. Mater. Chem. А 3, 6787–6791. DOI: 10.1039 / C5TA00621J

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дуань, Дж., Тан, X., Дай, Х., Ян, Ю., Ву, В., Вэй, X., и др. (2019). Создание безопасных литий-ионных аккумуляторов для электромобилей: обзор. Электрохим. Energy Rev. 3, 1–42. DOI: 10.1007 / s41918-019-00060-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фан, Л., и Ли, X. (2018). Последние достижения в области эффективной защиты анода из металлического натрия. Nano Energy 53, 630–642. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2018.09.017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fan, L., Li, X., Yan, B., Feng, J., Xiong, D., Li, D., et al. (2016). Контролируемая кристалличность SnO 2 эффективно доминирует над характеристиками накопления натрия. Adv. Energy Mater. 6: 1502057. DOI: 10.1002 / aenm.201502057

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fang, G., Wu, Z., Zhou, J., Zhu, C., Cao, X., Lin, T., et al.(2018). Наблюдение псевдоемкостного эффекта и быстрой диффузии ионов в биметаллических сульфидах в качестве перспективного анода натрий-ионной батареи. Adv. Energy Mater. 8: 1703155. DOI: 10.1002 / aenm.201703155

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фанг, Ю., Сяо, Л., Чен, З., Ай, X., Цао, Ю. и Ян, Х. (2018). Последние достижения в области материалов для натриево-ионных аккумуляторов. Электрохим. Энергия. Ред. 1, 294–323. DOI: 10.1007 / s41918-018-0008-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fu, Y., Zhang, Z., Yang, X., Gan, Y., and Chen, W. (2015). Наночастицы ZnS, внедренные в пористые углеродные матрицы в качестве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. RSC Adv. 5, 86941–86944. DOI: 10.1039 / C5RA15108B

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гао, X., Ван, Дж., Чжан, Д., Адаир, К., Фэн, К., Сун, Н., и др. (2017). Биметаллические сульфидные наноточки с углеродным покрытием / гетероструктура углеродных наностержней, обеспечивающая длительный срок службы литий-ионных аккумуляторов. J. Mater. Chem. А 5, 25625–25631.DOI: 10.1039 / C7TA06849B

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ge, X., Li, Z., and Yin, L. (2017). Металлоорганические каркасы образованы пористыми многогранниками ядро ​​/ оболочка CoP @ C, закрепленными на трехмерных сетках из восстановленного оксида графена в качестве анода для натрий-ионной батареи. Nano Energy 32, 117–124. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2016.11.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гун Ю., Чжао Дж., Ван Х. и Сюй Дж. (2018). CuCo 2 S 4 / Нанокомпозиты восстановленного оксида графена, синтезированные одностадийным сольвотермическим методом, в качестве анодных материалов для натриево-ионных аккумуляторов. Электрохим. Acta 292, 895–902. DOI: 10.1016 / j.electacta.2018.09.194

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Ю., Се, М., Ван, З., Цзян, Ю., Сяо, Г., Ли, С. и др. (2018). Кинетика быстрого накопления натрия в фонарном Ti 0,25 Sn 0,75 S 2 , связанных углеродными нанотрубками. Материал накопителя энергии. 11, 100–111. DOI: 10.1016 / j.ensm.2017.10.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзя, Х., Dirican, M., Sun, N., Chen, C., Yan, C., Zhu, P., et al. (2018). Усовершенствованный анодный материал ZnSnS 3 @rGO для превосходного накопления ионов натрия и лития со сверхдлительным сроком службы. ChemElectroChem 6, 1183–1191. DOI: 10.1002 / celc.201801333

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jiang, Y., Hu, M., Zhang, D., Yuan, T., Sun, W., Xu, B., et al. (2014). Оксиды переходных металлов для анодов высокоэффективных ионно-натриевых батарей. Nano Energy 5, 60–66.DOI: 10.1016 / j.nanoen.2014.02.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзинь, Р., Лю, Д., Лю, К., и Лю, Г. (2015). Иерархический NiCo 2 S 4 полых сфер в качестве высокоэффективного анода для литий-ионных батарей. RSC Adv. 5, 84711–84717. DOI: 10.1039 / C5RA14412D

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кан В., Ван Ю. и Сюй Дж. (2017). Недавний прогресс в создании слоистых наноструктур из дихалькогенидов металлов в качестве электродов для высокоэффективных натрий-ионных батарей. J. Mater. Chem. А 5, 7667–7690. DOI: 10.1039 / C7TA00003K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kim, H., Lim, E., Jo, C., Yoon, G., Hwang, J., Jeong, S., et al. (2015). Упорядоченно-мезопористый композит Nb 2 O 5 / углерод в качестве материала для вставки натрия. Nano Energy 16, 62–70. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2015.05.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Дж. Х., и Канг, Ю. К. (2017). Желточно-ракушечная структура (Fe 0.5 Ni 0,5 ) 9 S 8 твердые порошки: синтез и применение в качестве анодных материалов для Na-ионных аккумуляторов. Nano Res. 10, 3178–3188. DOI: 10.1007 / s12274-017-1535-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким С.-З., Сео, Д.-Х., Ма, X., Седер, Г., и Канг, К. (2012). Электродные материалы для перезаряжаемых натрий-ионных батарей: потенциальные альтернативы нынешним литий-ионным батареям. Adv. Energy Mater. 2, 710–721.DOI: 10.1002 / aenm.201200026

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kong, D., Wang, Y., Lim, Y.V, Huang, S., Zhang, J., Liu, B., et al. (2018). Трехмерные иерархические богатые дефектами NiMo 3 S 4 массивов нанолистов, выращенных на углеродном текстиле для высокоэффективных натрий-ионных батарей и реакции выделения водорода. Nano Energy 49, 460–470. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2018.04.051

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Конг, С., Цзинь, З., Лю, Х., Ван, Ю. (2014). Морфологическое влияние графеновых нанолистов на ультратонкие нанолисты CoS и их применение для высокопроизводительных литий-ионных аккумуляторов и фотокатализа. J. Phys. Chem. C 118, 25355–25364. DOI: 10.1021 / jp508698q

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Krengel, M., Hansen, A. L., Kaus, M., Indris, S., Wolff, N., Kienle, L., et al. (2017). CuV 2 S 4 : высокая емкость и стабильный анодный материал для ионно-натриевых батарей. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9, 21283–21291. DOI: 10.1021 / acsami.7b04739

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кунду Д., Талаи Э., Даффорт В. и Назар Л. Ф. (2015). Возникающая химия ионно-натриевых батарей для электрохимического накопления энергии. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 54, 3431–3448. DOI: 10.1002 / anie.201410376

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лай, Ц-Х., Лу, М-У., и Чен, Л. Дж. (2012). Наноструктуры сульфидов металлов: синтез, свойства и применение в преобразовании и хранении энергии. J. Mater. Chem. 22, 19–30. DOI: 10.1039 / C1JM13879K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Л., Пэн, С., Ву, Х. Б., Ю, Л., Мадхави, С., и Лу, X. W. D. (2015). Гибкий квазитвердотельный асимметричный электрохимический конденсатор на основе иерархических пористых нанолистов V 2 O 5 на углеродных нановолокнах. Adv.Energy Mater. 5: 1500753. DOI: 10.1002 / aenm.201500753

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, К., Цзяо, К., Фэн, X., Чжао, Ю., Ли, Х., Фэн, К. и др. (2019). Синтез субмикросфер CuCo 2 S 4 в одном резервуаре для высокоэффективных литий- / натрий-ионных аккумуляторов. ChemElectroChem 6, 1558–1566. DOI: 10.1002 / celc.201

9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, С., Ге, П., Цзян, Ф., Шуай, Х., Сюй, В., Jiang, Y., et al. (2019). Продвижение никель-кобальт-сульфида как сверхбыстрых материалов с высоким содержанием натрия: влияние морфологической структуры, фазового развития и свойств границы раздела. Материал накопителя энергии. 16, 267–280. DOI: 10.1016 / j.ensm.2018.06.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, X., Ху, Ю., Лю, Дж., Лашингтон, А., Ли, Р., и Сан, X. (2013). Структурно адаптированные графеновые нанолисты в качестве анодов литий-ионных аккумуляторов: понимание, обеспечивающее исключительно высокую производительность хранения лития. Наноразмер 5, 12607–12615. DOI: 10.1039 / c3nr04823c

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, X., и Ван, C. (2012). Значительно увеличены циклические характеристики нового анода «самоматрица» NiSnO 3 в литий-ионных батареях. RSC Adv. 2, 6150–6154. DOI: 10.1039 / c2ra20527k

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Ю., Ху, И-С., Ци, Х., Ронг, X., Ли, Х., Хуанг, X., и др. (2016).Усовершенствованные натриево-ионные батареи с превосходным недорогим пиролизованным антрацитовым анодом: к практическому применению. Материал накопителя энергии. 5, 191–197. DOI: 10.1016 / j.ensm.2016.07.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Ю., Чжэн Ю., Яо Дж., Сяо Дж., Ян Дж. И Сяо С. (2017). Простой синтез собранных из нанокристаллов полых микросфер NiO в форме гнезда с превосходными характеристиками накопления лития. RSC Adv. 7, 31287–31297. DOI: 10.1039 / C7RA05373H

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, Z., Zhang, L., Ge, X., Li, C., Dong, S., Wang, C., et al. (2017). Пористые микрокубы из CoP / FeP со структурой ядро-оболочка, соединенные восстановленным оксидом графена в качестве высокоэффективных анодов для ионно-натриевых батарей. Nano Energy 32, 494–502. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2017.01.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линь Ю., Цю З., Ли Д., Уллах С., Хай Ю., Синь Х. и др. (2018).NiS 2 @CoS 2 нанокристаллов, заключенных в углеродные нанокубцы с примесью азота для высокоэффективных литий-ионных аккумуляторов. Материал накопителя энергии. 11, 67–74. DOI: 10.1016 / j.ensm.2017.06.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю X., Хао Й., Шу Дж., Сари, Х. М. К., Лин, Л., Коу, Х. и др. (2019). Двойное легирование восстановленного оксида графена азотом и серой с получением полых наномикрокубов ZnSnS 3 с превосходным хранением натрия. Nano Energy 57, 414–423. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2018.12.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, X., Ван, Y., Wang, Z., Zhou, T., Yu, M., Xiu, L., et al. (2017). Достижение сверхдлительного хранения натрия в нанобоксах из аморфного бинарного сульфида кобальта и олова, заключенных в углеродную оболочку с примесью азота. J. Mater. Chem. А 5, 10398–10405. DOI: 10.1039 / C7TA01701D

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лу, Х., Чен, Р., Ху, Ю., Ван, X., Ван, Ю., Ма, Л. и др. (2017). Восходящий синтез легированных азотом пористых углеродных каркасов для хранения лития и натрия. Nanoscale 9, 1972–1977. DOI: 10.1039 / C6NR08296C

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лу, Ю., Чжао, К., Чжан, Н., Лей, К., Ли, Ф., и Чен, Дж. (2016). Легкий синтез распылением и высокоэффективное накопление натрия мезопористых микросфер MoS 2 / C. Adv. Funct. Матер. 26, 911–918. DOI: 10.1002 / adfm.201504062

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lv, J., Bai, D., Yang, L., Guo, Y., Yan, H., and Xu, S. (2018). Биметаллические сульфидные наночастицы, заключенные в двухуглеродные наноструктуры в качестве анодов для литий- / натрий-ионных аккумуляторов. Chem. Commun. 54, 8909–8912. DOI: 10.1039 / C8CC04318C

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ma, L., Chen, R., Hu, Y., Zhu, G., Chen, T., Lu, H., et al. (2016). Иерархические пористые богатые азотом углеродные наносферы с высокими и прочными возможностями для хранения лития и натрия. Наноразмер 8, 17911–17918. DOI: 10.1039 / C6NR06307A

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ma, L., Gao, X., Zhang, W., Yuan, H., Hu, Y., Zhu, G., et al. (2018). Сверхвысокая скорость и сверхдлительная устойчивость натрий-ионных аккумуляторов при циклической работе благодаря морщинистым черным нанолистам диоксида титана с большим количеством кислородных вакансий. Nano Energy 53, 91–96. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2018.08.043

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Maleki Kheimeh Sari, H., и Ли, X. (2019). Управляемая граница раздела катод – электролит Li [Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 ] O 2 для литий-ионных аккумуляторов: обзор. Adv. Energy Mater. 9: 17. DOI: 10.1002 / aenm.2017

CrossRef Полный текст

Мэн, X. (2017). Модификации поверхности в атомном масштабе и новые конструкции электродов для высокоэффективных натриево-ионных аккумуляторов посредством осаждения атомных слоев. J. Mater. Chem. А 5, 10127–10149.DOI: 10.1039 / C7TA02742G

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ортис-Виториано Н., Дрюетт Н. Э., Гонсало Э. и Рохо Т. (2017). Высокоэффективные катоды на основе слоистого оксида марганца: решение проблем, связанных с ионно-натриевыми батареями. Energy Environ. Sci. 10, 1051–1074. DOI: 10.1039 / C7EE00566K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ou, X., Cao, L., Liang, X., Zheng, F., Zheng, H. S., Yang, X., et al. (2019). Изготовление SnS 2 / Mn 2 SnS 4 / углеродных гетероструктур для натрий-ионных аккумуляторов с высокой начальной кулоновской эффективностью и циклической стабильностью. ACS Nano 13, 3666–3676. DOI: 10.1021 / acsnano.9b00375

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оу, X., Xiong, X., Zheng, F., Yang, C., Lin, Z., Hu, R., et al. (2016). In situ Рентгеноструктурное исследование нанолистов NbS 2 в качестве анодного материала для ионно-натриевых батарей. J. Источники энергии 325, 410–416. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2016.06.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Паломарес, В., Серрас, П., Вильялуэнга, И., Уэсо, К. Б., Карретеро-Гонсалес, Дж., И Рохо, Т. (2012). Na-ионные батареи, последние достижения и проблемы, связанные с превращением в недорогие системы хранения энергии. Energy Environ. Sci. 5: 5884–5901. DOI: 10.1039 / c2ee02781j

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пумера М., Софер З. и Амбрози А. (2014). Слоистые дихалькогениды переходных металлов для электрохимического производства и хранения энергии. J. Mater. Chem. А 2, 8981–8987.DOI: 10.1039 / C4TA00652F

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Путунган, Д. Б., Лин, С. Х., Куо, Дж. Л. (2016). Металлический VS 2 однослойных политипов в качестве потенциального анода натрий-ионной батареи с помощью неэмпирического поиска случайной структуры. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8, 18754–18762. DOI: 10.1021 / acsami.6b03499

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цинь, В., Чен, Т., Лу, Т., Чуа, Д.Х.С., и Пан, Л. (2016a).Слоистые композиты из оксида графена с восстановленным сульфидом никеля, синтезированные с помощью микроволнового метода, в качестве высокоэффективных анодных материалов натрий-ионных аккумуляторов. J. Источники энергии 302, 202–209. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2015.10.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цинь, В., Ли, Д., Чжан, X., Янь, Д., Ху, Б., и Пань, Л. (2016b). Наночастицы ZnS, встроенные в восстановленный оксид графена, в качестве высокоэффективного анодного материала натрий-ионных аккумуляторов. Электрохим.Acta 191, 435–443. DOI: 10.1016 / j.electacta.2016.01.116

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Qu, B., Ma, C., Ji, G., Xu, C., Xu, J., Meng, Y. S., et al. (2014). Многослойный композит из восстановленного оксида графена SnS 2 - анодный материал для натриево-ионных аккумуляторов с большой емкостью, быстродействием и длительным сроком службы. Adv. Матер. 26, 3854–3859. DOI: 10.1002 / adma.201306314

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шен, Ф., Луо, В., Дай, Дж., Яо, Ю., Чжу, М., Хитц, Э., и др. (2016). Сверхтолстый мезопористый древесно-угольный анод с низкой извилистостью для высокопроизводительных натриево-ионных батарей. Adv. Energy Mater. 6: 1600377. DOI: 10.1002 / aenm.201600377

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Слейтер М. Д., Ким Д., Ли Э. и Джонсон К. С. (2013). Натрий-ионные аккумуляторы. Adv. Funct. Матер. 23, 947–958. DOI: 10.1002 / adfm.201200691

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг, Ю., Chen, Z., Li, Y., Wang, Q., Fang, F., Zhou, Y-N., Et al. (2017). Высокоскоростная и долговременная циклическая способность NiCo с регулировкой псевдоемкости. 2 S 4 гексагональных нанолистов, полученных путем преобразования пара для хранения лития. J. Mater. Chem. А 5, 9022–9031. DOI: 10.1039 / C7TA01758H

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенсон Т., Ли З., Олсен Б. и Митлин Д. (2014). Применение в литий-ионных батареях нанокомпозитов дисульфида молибдена (MoS 2 ). Energy Environ. Sci. 7, 209–231. DOI: 10.1039 / C3EE42591F

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Су Д., Доу С. и Ван Г. (2015). Ультратонкие нанолисты MoS 2 в качестве анодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов с превосходными характеристиками. Adv. Energy Mater. 5: 1401205. DOI: 10.1002 / aenm.201401205

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Су, Х., Джаффер, С., Ю, Х. (2016). Оксиды переходных металлов для натрий-ионных аккумуляторов. Материал накопителя энергии. 5, 116–131. DOI: 10.1016 / j.ensm.2016.06.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Su, Z., Liu, J., Li, M., Zhu, Y., Qian, S., Weng, M., et al. (2020). Разработка дефектов в оксидах на основе титана для электрохимических накопителей энергии. Электрохим. Energy Rev 3, 90–147. DOI: 10.1007 / s41918-020-00064-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, К., Цуй, Ю., Ву, Дж., Цюй, Д., Бейкер, А. П., Ма, Ю., и другие. (2017). Тройной наносплав сульфида олова и селена (SnSe 0,5 S 0,5 ) в качестве высокоэффективного анода для литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов. Nano Energy 41, 377–386. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2017.09.052

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Х., Фенг Х. и Ли Дж. (2014). Графен и графеноподобные слоистые дихалькогениды переходных металлов в преобразовании и хранении энергии. Small 10, 2165–2181. DOI: 10.1002 / smll.201303711

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Т., Су, Д., Шанмукарадж, Д., Рохо, Т., Арман, М., и Ван, Г. (2018). Электродные материалы для натрий-ионных аккумуляторов: соображения о кристаллических структурах и механизмах накопления натрия. Электрохим. Energy Rev. 1, 200–237. DOI: 10.1007 / s41918-018-0009-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вэнь, Ю., Пэн, С., Ван, З., Хао, Дж., Цинь, Т., Лу, С. и др. (2017).Легкий синтез ультратонких нано-лепестков NiCo 2 S 4 , вдохновленных цветущими бутонами, для высокопроизводительных суперконденсаторов. J. Mater. Chem. А 5, 7144–7152. DOI: 10.1039 / C7TA01326D

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ву, X., Ли, С., Ван, Б., Лю, Дж., И Ю, М. (2016). NiCo 2 S 4 массивов нанотрубок, выращенных на гибких углеродных пенопластах, легированных азотом, в качестве трехмерных интегрированных анодов без связующего для высокопроизводительных литий-ионных аккумуляторов. Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 4505–4512. DOI: 10.1039 / C5CP07541F

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xia, X., Zhu, C., Luo, J., Zeng, Z., Guan, C., Ng, C.F., et al. (2014). Синтез автономных наномассивов сульфидов металлов посредством реакции анионного обмена и их применение в электрохимическом накоплении энергии. Small 10, 766–773. DOI: 10.1002 / smll.201302224

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сяо, Дж., Ван, Л., Ян, С., Сяо, Ф., и Ван, С. (2014). Создавайте иерархические электроды из массивов нанотрубок NiCo с высокой проводимостью 2 S 4 , выращенных на бумаге из углеродного волокна, для создания высокопроизводительных псевдоконденсаторов. Nano Lett. 14, 831–838. DOI: 10.1021 / nl404199v

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сяо, Ю., Ли, С. Х., и Сунь, Ю. К. (2017). Применение сульфидов металлов в ионно-натриевых батареях. Adv. Energy Mater. 7: 1601329.DOI: 10.1002 / aenm.201601329

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xu, X., Yu, D., Zhou, H., Zhang, L., Xiao, C., Guo, C., et al. (2016). Нанолисты MoS 2 , выращенные на аморфных углеродных нанотрубках для увеличения накопления натрия. J. Mater. Chem. А 4, 4375–4379. DOI: 10.1039 / C6TA00068A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янь, Б., Ли, X., Бай, З., Лин, Л., Чен, Г., Сонг, X., и др. (2017). Превосходное накопление натрия в новых наночастицах VO 2 , инкапсулированных в смятый восстановленный оксид графена. J. Mater. Chem. А 5, 4850–4860. DOI: 10.1039 / C6TA10309J

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янь, Й., Инь, И-Х., Го, И-Г., И Ван, Л-Дж. (2014). Иерархически пористый композит углерод / графен в виде сэндвича в качестве высокоэффективного анодного материала для натрий-ионных аккумуляторов. Adv. Energy Mater. 4: 1301584. DOI: 10.1002 / aenm.201301584

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янг, К., Лян, X., Оу, X., Чжан, К., Чжэн, Х.С., Zheng, F., et al. (2019). Гетероструктурированный бинарный сульфид в форме нанокубика (SnCo) S 2 , переплетенный с S-легированным графеном, в качестве высокоэффективного анода для усовершенствованных аккумуляторов Na + . Adv. Funct. Матер. 29: 1807971. DOI: 10.1002 / adfm.201807971

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян, Дж., Ма, М., Сунь, К., Чжан, Ю., Хуанг, В., и Дун, X. (2015). Гибридные гетероструктуры NiCo 2 S 4 @MnO 2 для электродов высокопроизводительных суперконденсаторов. J. Mater. Chem. А 3, 1258–1264. DOI: 10.1039 / C4TA05747C

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юн Д. Х., Штауфер С. К., Сяо П., Парк Х., Нам Й., Долокан А. и др. (2016). Простой синтез композитов нанокристаллического сульфида олова / восстановленного оксида графена, легированного азотом, в качестве анодов литий-ионных аккумуляторов. АСУ Нано 10, 10778–10788. DOI: 10.1021 / acsnano.6b04214

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю., Д.J., Yuan, Y.F., Zhang, D., Yin, S.M., Lin, J.X., Rong, Z., et al. (2016). Массив никель-кобальт-сульфидных нанотрубок на никелевой пене в качестве анодного материала для современных литий-ионных аккумуляторов. Электрохим. Acta 198, 280–286. DOI: 10.1016 / j.electacta.2016.01.189

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю. Л., Чен Г. З. (2020). Супераккумуляторы как высокоэффективные электрохимические накопители энергии. Электрохим. Energy Rev 3, 85–89. DOI: 10.1007 / s41918-020-00063-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, Н., Чжу, М.К., и Чен, Д. (2015). Гибкие твердотельные асимметричные суперконденсаторы с трехмерными электродами из CoSe 2 / углеродная ткань. J. Mater. Chem. А 3, 7910–7918. DOI: 10.1039 / C5TA00725A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю., X. Y., и Дэвид Лу, X. W. (2018). Смешанные сульфиды металлов для электрохимического хранения и преобразования энергии. Adv. Energy Mater. 8: 1701592. DOI: 10.1002 / aenm.201701592

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, Х-У., Ю., Л., и Лу, X. W. D. (2016). Полые наноструктуры сульфидов металлов для электрохимического накопления энергии. Adv. Energy Mater. 6: 1501333. DOI: 10.1002 / aenm.201501333

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, K., Park, M., Zhou, L., Lee, G.H., Shin, J., Hu, Z., et al. (2016). Легированные кобальтом наносферы FeS 2 с полной растворимостью в твердых веществах в качестве высокоэффективного анодного материала для натрий-ионных аккумуляторов. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 55, 12822–12826.DOI: 10.1002 / anie.201607469

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, K., Sun, Y., Zhang, W., Guo, J., and Zhang, X. (2019). Межслойные нанолисты VMo 2 S 4 на RGO для быстрого и быстрого хранения лития и натрия. J. Сплавы Compd. 772, 178–185. DOI: 10.1016 / j.jallcom.2018.09.082

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, L., Wu, H. B., Yan, Y., Wang, X., and Lou, X. W. (2014).Иерархические микробоксы MoS 2 , построенные из нанолистов с улучшенными электрохимическими свойствами для хранения лития и расщепления воды. Energy Environ. Sci. 7, 3302–3306. DOI: 10.1039 / C4EE01932F

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, Y., Wang, P., Yin, Y., Zhang, X., Fan, L., Zhang, N., et al. (2019). Гетероструктурированные полые нанобоксы SnS-ZnS @ C, залитые в графен, для высокоэффективных литиевых и ионно-натриевых батарей. Chem. Англ.J. 356, 1042–1051. DOI: 10.1016 / j.cej.2018.09.131

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан З., Ли З. и Инь Л. (2018). Полая призма NiCo 2 S 4 , соединенная между собой восстановленным оксидом графена, как высокоэффективный анодный материал для натриевых и литий-ионных батарей. N. J. Chem. 42, 1467–1476. DOI: 10.1039 / C7NJ03581K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, Ю., и Мантирам, А. (2015).Bi 0,94 Sb 1,06 S 3 кластерные аноды с наностержнями для натрий-ионных аккумуляторов: повышенная обратимость за счет синергетического эффекта твердого раствора Bi 2 S 3 -Sb 2 S 3 . Chem. Матер. 27, 6139–6145. DOI: 10.1021 / acs.chemmater.5b02833

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zheng, P., Dai, Z., Zhang, Y., Dinh, K. N., Zheng, Y., Fan, H., et al. (2017). Масштабируемый синтез графеновых композитов, легированных SnS 2 / S, для создания превосходных Li / Na-ионных аккумуляторов. Наноразмер 9, 14820–14825. DOI: 10.1039 / C7NR06044K

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжун, Дж., Сяо, X., Чжан, Ю., Чжан, Н., Чен, М., Фань, X., и др. (2019). Рациональная конструкция композита Sn-Sb-S со структурой, напоминающей гортензию, в качестве перспективного анодного материала для натриево-ионных аккумуляторов. J. Сплавы Compd. 793, 620–626. DOI: 10.1016 / j.jallcom.2019.04.232

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу, Дж., Цинь, Дж., Го, Л., Чжао, Н., Ши, К., и Лю, Э. З. (2016). Масштабируемый синтез высококачественных нанолистов из дихалькогенидов переходных металлов и их применение в качестве анодов натрий-ионных аккумуляторов. J. Mater. Chem. А 4, 17370–17380. DOI: 10.1039 / C6TA07425A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу, К., Лю, Л., Хуанг, З., И, Л., Ван, X., и Цао, Г. (2016). Co 3 S 4 @ полианилиновые нанотрубки в качестве высокоэффективных анодных материалов для ионно-натриевых батарей. J. Mater. Chem. А 4, 5505–5516. DOI: 10.1039 / C6TA01497F

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhu, Y., Nie, P., Shen, L., Dong, S., Sheng, Q., Li, H., et al. (2015). Высокая производительность и превосходная циклическая стабильность анода Sb 2 S 3 в форме цветка для ионно-натриевых батарей большой емкости. Наноразмер 7, 3309–3315. DOI: 10.1039 / C4NR05242K

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Последние разработки для алюминиево-воздушных батарей

  • 1.

    Ассат, Г., Тараскон, Дж. М .: Фундаментальное понимание и практические проблемы анионной окислительно-восстановительной активности в литий-ионных батареях. Nat. Энергетика 3 , 373–386 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 2.

    Эриксон, Э.М., Шиппер, Ф., Пенки, Т.Р. и др .: Обзор последних достижений и нерешенных проблем для катодов литий-ионных батарей II. Богатые литием, x Li 2 MnO 3 · (1 - x ) LiNi a Co b Mn c O 2 .J. Electrochem. Soc. 164 , A6220 – A6228 (2017)

    Артикул CAS Google ученый

  • 3.

    Нитта, Н., Ву, Ф., Ли, Дж. Т. и др .: Материалы литий-ионных аккумуляторов: настоящее и будущее. Матер. Сегодня 18 , 252–264 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    Ли, М., Лу, Дж., Чен, З. и др .: 30 лет литий-ионных батарей. Adv. Матер. 30 , 1800561–1800584 (2018)

    Артикул CAS Google ученый

  • 5.

    Нури А., Эль-Кади М.Ф., Рахманифар М.С. и др .: На пути к установлению стандартных показателей производительности для батарей, суперконденсаторов и других компонентов. Chem. Soc. Ред. 48 , 1272–1341 (2019)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 6.

    Li, Y., Lu, J .: Металло-воздушные батареи: станут ли они в будущем предпочтительным электрохимическим накопителем энергии? ACS Energy Lett. 26 , 1370–1377 (2017)

    Статья CAS Google ученый

  • 7.

    Ченг, Ф., Чен, Дж .: Металло-воздушные батареи: от электрохимии восстановления кислорода до катодных катализаторов. Chem. Soc. Ред. 41 , 2172–2192 (2012)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 8.

    Юнг, К.Н., Ким, Дж., Ямаути, Ю., и др .: Перезаряжаемые литий-воздушные батареи: перспектива развития кислородных электродов.J. Mater. Chem. А 4 , 14050–14068 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Peng, G .: Перезаряжаемые воздушно-цинковые батареи: многообещающий путь к экологически чистой энергии. J. Mater. Chem. A5 , 7635–7650 (2017)

    Google ученый

  • 10.

    Чжан Т., Чен Дж .: Магниево-воздушные батареи: от принципа к применению. Матер. Horiz. 1 , 196–206 (2014)

    Статья Google ученый

  • 11.

    Парк И.Дж., Сеок Р.К., Ким Дж.Г .: Алюминиевый анод для алюминиево-воздушной батареи - часть II: влияние дополнительно на электрохимические характеристики сплава Al – Zn в щелочном растворе. J. Источники энергии 357 , 47–55 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Зегао, С .: Характеристики алюминиево-воздушных батарей на основе электродов из сплавов Al – Ga, Al – In и Al – Sn. J. Electrochem. Soc. 162 , A2116 – A2122 (2015)

    Артикул CAS Google ученый

  • 13.

    Мори, Р.: Алюминиево-воздушная аккумуляторная батарея с использованием различных материалов с воздушным катодом и подавлением образования побочных продуктов как на аноде, так и на воздушном катоде. ECS Trans. 80 , 377–393 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 14.

    Xhanari, K., Finsgar, M .: Органические ингибиторы коррозии алюминия и его сплавов в хлоридных и щелочных растворах: обзор. Араб. J. Chem. 12 , 4646–4663 (2016)

    Артикул CAS Google ученый

  • 15.

    Zaromb, S .: Использование и поведение алюминиевых анодов в щелочных первичных батареях. J. Electrochem. Soc. 109 , 1125–1130 (1962)

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Боксти, Л., Треветан, Д., Заромб, С .: Контроль коррозии алюминия в щелочных растворах. J. Electrochem. Soc. 110 , 267–271 (1963)

    CAS Статья Google ученый

  • 17.

    Пино, М., Херранц, Д., Чакон, Дж. И др.: Промышленные алюминиевые сплавы, обработанные углеродом, в качестве анодов для алюминиево-воздушных батарей в хлоридно-натриевом электролите. J. Источники энергии 326 , 296–302 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 18.

    Бернар, Дж., Шатене, М., Далард, Ф .: Понимание поведения алюминия в водном щелочном растворе с использованием комбинированных методов: часть I. Исследование вращающегося кольца-диска. Электрохим.Acta 52 , 86–93 (2006)

    CAS Статья Google ученый

  • 19.

    Чо Й.Дж., Парк И.Дж., Ли Х.Дж. и др .: Алюминиевый анод для алюминиево-воздушной батареи - часть I: влияние чистоты алюминия. J. Источники энергии 277 , 370–378 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Школьников Е.И., Жук А.З., Власкин М.С. Алюминий как энергоноситель: технико-экономическое обоснование и обзор современных технологий.Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 15 , 4611–4623 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 21.

    Лю, Ю., Сан, К., Ли, В. и др.: Всесторонний обзор последних достижений в области алюминиево-воздушных батарей. Green Energy Environ. 2 , 246–277 (2017)

    Статья Google ученый

  • 22.

    Рю, Дж., Джанг, Х., Парк, Дж., И др .: Опосредованная семенами реконструкция нанопластин манганата серебра в атомном масштабе для восстановления кислорода в высокоэнергетических батареях с алюминиево-воздушным потоком.Nat. Commun. 9 , 3715–3724 (2018)

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 23.

    Абедин С.З.Э., Эндрес Ф .: Электрохимическое поведение сплавов Al, Al – In и Al – Ga – In в хлоридных растворах, содержащих ионы цинка. J. Appl. Электрохим. 34 , 1071–1080 (2004)

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Иган Д.Р., Леон, П.Д., Вуд, Р.Дж.К. и др .: Разработка электродных материалов и электролитов для алюминиево-воздушных батарей. J. Источники энергии 236 , 293–310 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Li, L., Manthiram, A .: Долговечные, высоковольтные кислотные Zn – воздушные батареи. Adv. Energy Mater. 6 , 1502054 (2016)

    Артикул CAS Google ученый

  • 26.

    Shayeb, H.A.E., Wahab, F.M.A.E., Abedin, S.Z.E .: Электрохимическое поведение сплавов Al, Al – Sn, Al – Zn и Al – Zn – Sn в хлоридных растворах, содержащих ионы индия. J. Appl. Электрохим. 29 , 473–480 (1999)

    Артикул Google ученый

  • 27.

    Тан, Ю., Лу, Л., Роески, Х.В. и др .: Влияние цинка на алюминиевый анод алюминиево-воздушной батареи. J. Источники энергии 138 , 313–318 (2004)

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    Лю З., Эль-Абедин С.З., Эндрес Ф .: Электрохимическое и спектроскопическое исследование координации Zn (II) и электроосаждения Zn в трех ионных жидкостях с трифторметилсульфонат-анионом, различными ионами имидазолия и их смесями с водой. Phys. Chem. Chem. Phys. 17 , 15945–15952 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 29.

    Ван, X.Y., Ван, Дж. М., Ван, Q.L. и др .: Влияние полиэтиленгликоля (ПЭГ) в качестве добавки к электролиту на коррозионное поведение и электрохимические характеристики чистого алюминия в щелочном растворе цинката.Матер. Коррос. 62 , 1149–1152 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Лю, Дж., Ван, Д., Чжан, Д., и др .: Синергетические эффекты карбоксиметилцеллюлозы и ZnO в качестве добавок щелочного электролита для алюминиевых анодов с точки зрения использования алюминиево-воздушных батарей. J. Источники энергии 335 , 1–11 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Янг, С., Никл, К.: Проектирование и анализ системы аккумуляторных батарей алюминий / воздух для электромобилей. J. Источники энергии 112 , 162–173 (2002)

    CAS Статья Google ученый

  • 32.

    Эль-Хаддад, М.Н., Фуда, А.С.: Электроаналитические, квантовые и поверхностные исследования производных имидазола в качестве ингибиторов коррозии алюминия в кислых средах. J. Mol. Liq. 209 , 480–486 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Ван Д., Чжан Д., Ли К. и др.: Характеристики анода из сплава AA5052 в щелочном этиленгликолевом электролите с добавками дикарбоновых кислот для алюминиево-воздушных батарей. J. Источники энергии 297 , 464–471 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Мадрам А.Р., Шокри Ф., Совизи М.Р. и др .: Ароматические карбоновые кислоты как ингибиторы коррозии алюминия в щелочном растворе. Порт. Электрохим.Acta 34 , 395–405 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 35.

    Ван, Д., Ли, Х., Лю, Дж. И др .: Оценка анода из сплава AA5052 в щелочном электролите с органическими редкоземельными комплексными добавками для алюминиево-воздушных батарей. J. Источники энергии 293 , 484–491 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    Ван Дж., Ван Дж., Шао, Х. и др.: Коррозия и электрохимическое поведение чистого алюминия в щелочных растворах метанола. J. Appl. Электрохим. 37 , 753–758 (2007)

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    Кан, Q.X., Ван, Й., Чжан, X.Y .: Экспериментальное и теоретическое исследование оксида кальция и L-аспарагиновой кислоты в качестве эффективного гибридного ингибитора для алюминиево-воздушных батарей. J. Alloys Compd. 774 , 1069–1080 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 38.

    Хопкинс, Б.Дж., Хорн, Ю.С., Харт, Д.П .: Подавление коррозии в первичных алюминиево-воздушных батареях за счет вытеснения масла. Наука 362 , 658–661 (2018)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 39.

    Мохтар, М., Зайнал, М., Майлан, Э.Х. и др .: Последние разработки материалов для алюминиево-воздушных батарей: обзор. J. Ind. Eng. Chem. 32 , 1–20 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Zhang, Z., Zuo, C., Liu, Z., и др .: Полностью твердотельные алюминиево-воздушные батареи с полимерным щелочно-гелевым электролитом. J. Источники энергии 251 , 470–0475 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 41.

    Тан, М.Дж., Ли, Б., Чи, П. и др .: Автономный полимерный гелевый электролит на основе акриламида для гибких металл-воздушных батарей. J. Источники энергии 400 , 566–571 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 42.

    Ма, Ю., Сумбоджа, А., Занг, В. и др.: Гибкая и пригодная для носки, полностью твердотельная, алюмо-воздушная батарея на основе карбида железа, инкапсулированного в пористые углеродные нановолокна, полученные методом электропрядения. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 11 , 1988–1995 (2019)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 43.

    Ди Пальма, Т.М., Мильярдини, Ф., Капуто, Д. и др .: Щелочные гидрогели на основе ксантана и κ-каррагинана в качестве электролитов для алюминиево-воздушных батарей.Углеводы. Polym. 157 , 122–127 (2017)

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 44.

    Xu, Y., Zhao, Y., Ren, J., et al .: Полностью твердотельный алюминиево-воздушный аккумулятор в форме волокна с гибкостью, растяжимостью и высокими электрохимическими характеристиками. Энгью. Chem. Int. Эд. 55 , 7979–7982 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 45.

    Мори, Р .: Полностью твердотельный перезаряжаемый алюминиево-воздушный аккумулятор с глубоким эвтектическим электролитом на основе растворителя и подавлением образования побочных продуктов. RSC Adv. 9 , 22220–22226 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 46.

    Ма, Дж., Вен, Дж., Гао, Дж. И др .: Характеристики Al – 0,5Mg – 0,02Ga – 0,1Sn – 0,5Mn в качестве анода для алюминиево-воздушной батареи в растворах NaCl . J. Источники энергии 253 , 419–423 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 47.

    Ма, Дж., Вен, Дж., Гао, Дж. И др .: Характеристики Al – 1Mg – 1Zn – 0.1Ga – 0.1Sn в качестве анода для алюминиево-воздушной батареи. Электрохим. Acta 129 , 69–75 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 48.

    Пино, М., Куадрадо, К., Чакон, Дж. И др .: Электрохимические характеристики промышленных электродов из алюминиевого сплава для алюминиево-воздушных батарей. J. Appl. Электрохим. 44 , 1371–1380 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 49.

    Mutlu, R.N., Yazici, B .: Алюминиевый анод с медным напылением для алюминиево-воздушной батареи. J. Solid State Electrochem. 23 , 529–541 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 50.

    Доче, М.Л., Рамо, Дж. Дж., Дюран, Р. и др .: Электрохимическое поведение алюминия в концентрированных растворах NaOH. Коррос. Sci. 41 , 805–826 (1999)

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Фан, Л., Лу, Х .: Влияние размера зерна на алюминиевые аноды для алюминиево-воздушных батарей в щелочных электролитах. J. Источники энергии 284 , 409–415 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 52.

    Фан, Л., Лу, Х., Ленг, Дж .: Характеристики тонкоструктурированных алюминиевых анодов в нейтральных и щелочных электролитах для алюминиево-воздушных батарей. Электрохим. Acta 165 , 22–28 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 53.

    Фан, Л., Лу, Х., Ленг, Дж. И др .: Влияние ориентации кристаллов на алюминиевые аноды алюминиево-воздушных батарей в щелочных электролитах. J. Источники энергии 299 , 66–69 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Shayeb, H.A.E., Wahab, F.M.A.E., Abedin, S.Z.E .: Электрохимическое поведение сплавов Al, Al – Sn, Al – Zn и Al – Zn – Sn в хлоридных растворах, содержащих ионы олова. Коррос. Sci. 43 , 655–669 (2001)

    Артикул Google ученый

  • 55.

    Сайдман, С.Б., Бессон, Дж.Б .: Активация алюминия ионами индия в хлоридных растворах. Электрохим. Acta 42 , 413–420 (1997)

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Wilhelmsen, W., Arnesen, T., Hasvold, Ø. И др .: Электрохимическое поведение сплавов Al – In в щелочных электролитах. Электрохим. Acta 36 , 79–85 (1991)

    CAS Статья Google ученый

  • 57.

    Смолжко, И., Гудич, С., Кузманич, Н. и др.: Электрохимические свойства алюминиевых анодов для алюминиевых / воздушных батарей с водным хлоридно-натриевым электролитом. J. Appl. Электрохим. 42 , 969–977 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 58.

    Jingling, M., Jiuba, W., Hongxi, Z., и др .: Электрохимические характеристики сплава Al – 0.5Mg – 0.1Sn – 0.02In в различных растворах для алюминиево-воздушной батареи. J. Источники энергии 293 , 592–598 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 59.

    Ма, Дж., Вен, Дж., Рен, Ф. и др .: Электрохимические характеристики сплавов на основе Al-Mg-Sn в качестве анода для алюминиево-воздушной батареи. J. Electrochem. Soc. 163 , A1759 – A1764 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 60.

    Пино, М., Чакен, Дж., Фатас, Э. и др .: Характеристики коммерческих алюминиевых сплавов в качестве анодов в гелевых электролитных алюминиево-воздушных батареях. J. Источники энергии 299 , 195–201 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 61.

    Сан, З., Лу, Х .: Характеристики Al-0.5In в качестве анода для алюминиево-воздушной батареи в ингибированных щелочных растворах. J. Electrochem. Soc. 162 , A1617 – A1623 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 62.

    Мори, Р .: Новая структурированная вторичная батарея из алюминия и воздуха с керамическим ионно-алюминиевым проводником. RSC Adv. 3 , 11547–11551 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 63.

    Мори, Р .: Новая аккумуляторная батарея из алюминия и воздуха с долговременной стабильностью. RSC Adv. 4 , 1982–1987 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 64.

    Мори, Р .: Новая аккумуляторно-алюминиево-воздушная аккумуляторная батарея с Al 2 O 3 в качестве буфера для подавления накопления побочных продуктов непосредственно на алюминиевом аноде и воздушном катоде. RSC Adv. 4 , 30346–30351 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 65.

    Мори, Р .: Добавление керамических барьеров к алюминиево-воздушным батареям для подавления образования побочных продуктов на электродах. J. Electrochem. Soc. 162 , A288 – A294 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 66.

    Мори, Р .: Восстановление емкости алюминиево-воздушной батареи путем доливки соленой воды с изменением структуры ячеек. J. Appl. Электрохим. 45 , 821–829 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 67.

    Мори, Р .: Полуперезаряжаемый алюминиево-воздушный аккумулятор с внутренним слоем TiO 2 с простой соленой водой в качестве электролита. J. Electron. Матер. 45 , 3375–3382 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 68.

    Ли Ю., Дай Х .: Последние достижения в области цинково-воздушных батарей. Chem. Soc. Ред. 43 , 5257–5275 (2014)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 69.

    Гу, П., Чжэн, М., Чжао, К. и др.: Перезаряжаемые воздушно-цинковые батареи: многообещающий путь к экологически чистой энергии. J. Mater. Chem. А 5 , 7651–7666 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 70.

    Ван, К., Пей, П., Ван, Ю. и др.: Усовершенствованная аккумуляторная воздушно-цинковая батарея с оптимизацией параметров. Прил. Энергетика 225 , 848–856 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 71.

    Куан, О., Хван, Х.Дж., Джи, Й. и др .: Прозрачные гибкие вторичные цинково-воздушные батареи с управляемыми пустотными ионными сепараторами. Sci. Отчет 9 , 3175–3183 (2019)

    Статья CAS Google ученый

  • 72.

    Ли, К.С., Сан, Ю.С., Геберт, Ф. и др .: Текущий прогресс в области перезаряжаемых магниево-воздушных батарей. Adv. Energy Mater. 7 , 1700869–1700879 (2017)

    Артикул CAS Google ученый

  • 73.

    Li, P.C., Chi, C.H., Lee, T.H., и др .: Синтез и характеристика воздушных катодов сажи / оксида марганца для цинково-воздушных батарей. J. Источники энергии 269 , 88–97 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 74.

    Несториди, М., Плетчер, Д., Ван, С. и др.: Исследование алюминиевых анодов для алюминиево-воздушных батарей с высокой плотностью мощности с солевыми электролитами. J. Источники энергии 178 , 445–455 (2008)

    CAS Статья Google ученый

  • 75.

    Поу Т., Напольский Ф.С., Динцер Д. и др.: Двойная роль углерода в каталитических слоях перовскит / углеродных композитов в реакции электрокаталитического восстановления кислорода. Катал. Сегодня 189 , 83–92 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 76.

    Ву, Г., Зеленай, П .: Наноструктурированные катализаторы на основе неблагородных металлов для реакции восстановления кислорода. В соотв. Chem. Res. 46 , 1878–1889 (2013)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 77.

    Спенделов, Дж. С., Вецковски, А .: Электрокатализ восстановления кислорода и окисления малых спиртов в щелочных средах. Phys. Chem. Chem. Phys. 9 , 2654–2675 (2007)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 78.

    Yejian, X., He, M., Shanshan, S., et al .: La 1− x Ag x MnO 3 Электрокатализатор с высокой каталитической активностью по отношению к кислороду реакция восстановления в алюминиевых воздушных батареях.RSC Adv. 7 , 5214–5221 (2017)

    Артикул Google ученый

  • 79.

    Леонард, Н., Наллатамби, В., Бартон, С.К .: Углеродные подложки для катализаторов восстановления кислорода из неблагородных металлов. J. Electrochem. Soc. 160 , F788 – F792 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 80.

    Ван, З.Л., Сюй, Д., Сюа, Дж. Дж. И др.: Кислородные электрокатализаторы в металл-воздушных батареях: от водных к неводным электролитам.Chem. Soc. Ред. 43 , 7746–7786 (2014)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 81.

    Антолини, Э .: Палладий в катализе топливных элементов. Energy Environ. Sci. 2 , 915–931 (2009)

    CAS Статья Google ученый

  • 82.

    Jeong, Y.S .: Исследование каталитической активности наночастиц благородных металлов на восстановленном оксиде графена для реакций выделения кислорода в литий-воздушных батареях.Nano Lett. 15 , 4261–4268 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 83.

    Донг, К., Ван, Д.: Катализаторы в металл-воздушных батареях. MRS Comm. 8 , 372–386 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 84.

    Маркович, Н.М., Гастайгер, Х.А., Росс, П.Н.: Восстановление кислорода на монокристаллических поверхностях платины с низким показателем преломления в щелочном растворе: исследования Pt (hkl) вращающегося кольцевого диска.J. Phys. Chem. 100 , 6715–6721 (1996)

    Артикул Google ученый

  • 85.

    Нгуен, В.Л., Отаки, М., Нго, В.Н. и др.: Структура и морфология наночастиц платины с критическими новыми проблемами граней с низким и высоким показателем преломления. Adv. Nat. Sci. Nanosci. Nanotechnol. 3 , 025005–025008 (2012)

    Артикул CAS Google ученый

  • 86.

    Шао, М., Чанг, Q., Dodelet, J.P., и др .: Последние достижения в области электрокатализаторов для реакции восстановления кислорода. Chem. Ред. 116 , 3594–3657 (2016)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 87.

    Ван, Дж. Х., Инада, Х., Ву, Л. и др.: Уменьшение содержания кислорода на четко определенных нанокатализаторах ядро-оболочка: размер частиц, грань и влияние толщины оболочки Pt. Варенье. Chem. Soc. 131 , 17298–17302 (2009)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 88.

    Читтури В.Р., Ара М., Фаваз В. и др.: Улучшенные характеристики литий-кислородных батарей с катодами из однослойных углеродных нанотрубок, легированных Pt субнанокластером. ACS Catal. 6 , 7088–7097 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 89.

    Небурчилов, Л., Ван, Х., Мартин, Дж. Дж. И др .: Обзор воздушных катодов для цинково-воздушных топливных элементов. J. Источники энергии 195 , 1271–1291 (2010)

    CAS Статья Google ученый

  • 90.

    Рахман, М.А., Ван, X., Венц, Ч .: Металло-воздушные батареи с высокой плотностью энергии: обзор. J. Electrochem. Soc. 160 , A1759 – A1771 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 91.

    Ван, К., Даймон, Х., Онодера, Т. и др .: Общий подход к синтезу наночастиц платины с регулируемым размером и формой и их каталитическому восстановлению кислорода. Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 47 , 3588–3591 (2008)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 92.

    Инь, Дж., Фанг, Б., Луо, Дж. И др.: Наноразмерное легирующее влияние наночастиц золото-платина в качестве катодных катализаторов на характеристики перезаряжаемой литий-кислородной батареи. Нанотехнологии 23 , F305404 (2012)

    Статья CAS Google ученый

  • 93.

    Терашима, К., Иваи, Ю., Чо, С.П., и др .: Процессы плазменного распыления раствора для синтеза катализаторов PtAu / C для литий-воздушных аккумуляторов. Int. J. Electrochem.Sci. 8 , 5407–5420 (2013)

    CAS Google ученый

  • 94.

    Moseley, PT, Park, JK, Kim, HS и др .: исследование наночастиц сплава Pt x Co y в качестве катодных катализаторов для литий-воздушных батарей с улучшенными каталитическими характеристиками. деятельность. J. Источники энергии 244 , 488–493 (2013)

    Статья CAS Google ученый

  • 95.

    Zhang, Y., Wu, X., Fu, Y., и др .: Pt-Zn катализатор на углеродном аэрогеле и его каталитические характеристики восстановления кислорода в магниево-воздушных батареях. J. Mater. Res. 29 , 2863–2870 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 96.

    Чен, В., Чен, С .: Наночастицы иридий-платинового сплава: электрокаталитическая активность в зависимости от состава для окисления муравьиной кислоты. J. Mater. Chem. 21 , 9169–9178 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 97.

    Ся Й., Сюн Й., Лим Б. и др .: Синтез металлических нанокристаллов с контролируемой формой: простая химия встречается со сложной физикой? Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 48 , 60–103 (2009)

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 98.

    Ву, Дж., Гросс, А., Ян, Х .: Нанокристаллы платинового сплава с контролируемой формой и составом с использованием монооксида углерода в качестве восстановителя. Nano Lett. 11 , 798–802 (2011)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 99.

    Bae, S.J., Sung, J.Y., Yuntaek, L., и др .: Простое получение полых наночастиц PtNi на углеродной основе с высокими электрохимическими характеристиками. J. Mater. Chem. 22 , 8820–8825 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 100.

    Hwang, S.J., Yoo, S.J., Shin, J., et al .: Поддерживаемые электрокатализаторы core @ shell для топливных элементов: близкое знакомство с реальностью. Sci. Отчет 3 , 1309 (2013)

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 101.

    Мазумдер В., Чи М., Мор К.Л. и др.: Наночастицы Pd / FePt ядра / оболочки как активный и прочный катализатор реакции восстановления кислорода. Варенье. Chem. Soc. 132 , 7848–7849 (2010)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 102.

    Kuttiyiel, K.A., Sasaki, K., Choi, Y.M., et al .: Стабилизированный нитридом PtNi нанокатализатор ядро ​​– оболочка для высокой активности восстановления кислорода. Nano Lett. 12 , 6266–6271 (2012)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 103.

    Zhang, Y., Chao, M., Yimei, X., et al.: Монослойные платиновые катализаторы на подложке с полым сердечником для восстановления кислорода. Катал. Сегодня 202 , 50–54 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 104.

    Тан, С., Сан, Ю., Чжэн, Дж. И др.: Самоподдерживающийся биметаллический электрокатализатор наночастиц Au @ Pt ядро-оболочка для синергетического усиления окисления метанола. Sci. Отчет 7 , 6347 (2017)

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 105.

    Сонг, Х.М., Анджум, Д.Х., Суграт, Р. и др .: Полые наночастицы Au @ Pd и Au @ Pt ядро ​​– оболочка в качестве электрокатализаторов для реакций окисления этанола. J. Mater. Chem. 22 , 25003–25010 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 106.

    Xie, W., Herrmann, C., Kömpe, K., и др .: Синтез бифункциональных Au / Pt / Au нано-ягод ядер / скорлупы для мониторинга in situ SERS реакций, катализируемых платиной. Варенье. Chem.Soc. 133 , 19302–19305 (2011)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 107.

    Юнг, К.Н., Хванг, С.М., Парк, М.С., и др.: Одномерные нановолокна оксида марганца-кобальта в качестве бифункциональных катодных катализаторов для перезаряжаемых металл-воздушных батарей. Sci. Представитель 5 , 7665 (2015)

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 108.

    Сумбоджа А., Ге, X., Гох, Ф. У. П. и др .: Катализатор на основе оксида марганца, выращенный на углеродной бумаге в качестве воздушного катода для высокоэффективных перезаряжаемых цинково-воздушных батарей. ChemPlusChem 80 , 1341–1346 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 109.

    Пост, Дж. Э .: Минералы оксида марганца: кристаллические структуры и экономическое и экологическое значение. Proc. Natl. Акад. Sci. 96 , 3447–3454 (1999)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 110.

    Лима, F.H.B., Калегаро, М.Л., Тичанелли, Е.А.: Электрокаталитическая активность оксидов марганца, полученных термическим разложением для восстановления кислорода. Электрохим. Acta 52 , 3732–3738 (2007)

    CAS Статья Google ученый

  • 111.

    Cheng, F., Su, Y., Liang, J., et al .: MnO 2 Наноструктуры на основе в качестве катализаторов электрохимического восстановления кислорода в щелочных средах. Chem. Матер. 22 , 898–905 (2010)

    CAS Статья Google ученый

  • 112.

    Morozan, A., Jousselme, B., Palacin, S .: Катализаторы с низким содержанием платины и без платины для реакции восстановления кислорода на катодах топливных элементов. Energy Environ. Sci. 4 , 1238–1254 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 113.

    Мао, Л., Чжан, Д., Сотомура, Т. и др .: Механическое исследование восстановления кислорода в воздушном электроде с оксидами марганца в качестве электрокатализаторов. Электрохим. Acta 48 , 1015–1021 (2003)

    CAS Статья Google ученый

  • 114.

    Майнар, А.Р., Кольменарес, Л.С., Леонет, О. и др .: Катализаторы на основе оксида марганца для вторичных воздушно-цинковых батарей: от электрокаталитической активности до характеристик бифункционального воздушного электрода. Электрохим. Acta 217 , 80–91 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 115.

    Байон, Х.Р., Сунтивич, Дж., Хорн, Ю.С.: катализаторы на основе неблагородных металлов на основе графена для реакции восстановления кислорода в кислоте. Chem. Матер. 23 , 3421–3428 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 116.

    Мао, Л., Сотомура, Т., Накацу, К. и др.: Электрохимическая характеристика каталитической активности оксидов марганца по отношению к восстановлению кислорода в щелочном водном растворе. J. Electrochem. Soc. 149 , A504 – A507 (2002)

    CAS Статья Google ученый

  • 117.

    Сяо, Дж., Ван, Л., Ван, X. и др .: Мезопористый Mn 3 O 4 -CoO сферы ядро-оболочка, обернутые углеродными нанотрубками: высокоэффективный катализатор для реакция восстановления кислорода и окисление СО.J. Mater. Chem. А 2 , 3794–3800 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 118.

    Cao, Y., Wei, Z., He, J., et al .: α-MnO 2 наностержней, выращенных in situ на графене в качестве катализаторов для Li-O 2 батарей с отличными электрохимическими характеристиками. представление. Energy Environ. Sci. 5 , 9765–9768 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 119.

    Ye, Y., Kuai, L., Geng, B.: Путь без шаблона к Fe 3 O 4 –Co 3 O 4 наноструктура желток – оболочка без благородных металлов электрокатализатор для ORR в щелочной среде. J. Mater. Chem. 22 , 19132–19138 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 120.

    Систон, Дж., Си, Р., Родригес, Дж. А. и др .: Морфологические и структурные изменения во время восстановления и повторного окисления CuO / CeO 2 и Ce 1– x Cu x O 2 нанокатализаторы: исследования in situ с помощью ПЭМ, XRD и XAS окружающей среды.J. Phys. Chem. C 115 , 13851–13859 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 121.

    Лю К., Сонг, Ю., Чен, С.: Дефектные наночастицы Cu на основе TiO 2 как эффективные и стабильные электрокатализаторы для восстановления кислорода в щелочных средах. Наноразмер 7 , 1224–1232 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 122.

    Ли, Д.У., Скотт, Дж., Парк, Х.У. и др .: Морфологически контролируемые нанодиски Co 3 O 4 как практический бифункциональный катализатор для применения в перезаряжаемых воздушно-цинковых батареях. Электрохим. Commun. 43 , 109–112 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 123.

    Лэндон, Дж., Деметер, Э., Иноглу, Н. и др .: Спектроскопические характеристики смешанных электрокатализаторов на основе оксидов Fe-Ni для реакции выделения кислорода в щелочных электролитах.ACS Catal. 2 , 1793–1801 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 124.

    Li, X., Li, Z., Yang, X., et al .: Изучение из первых принципов начальной реакции восстановления кислорода на стехиометрических и восстановленных CeO 2 (111) поверхностей в качестве катода катализатор для литий-кислородных аккумуляторов. Матер. Chem. А 5 , 3320–3329 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 125.

    Лю П., Хао, К., Ся, X. и др .: Трехмерные иерархические мезопористые наноматериалы оксида кобальта, похожие на цветок,: контролируемый синтез и электрохимические свойства. J. Phys. Chem. C 119 , 8537–8546 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 126.

    Бисвас, С., Дутта, Б., Канаккитоди, А.М. и др.: Гетерогенные мезопористые катализаторы на основе оксида марганца / кобальта для селективного окисления 5-гидроксиметилфурфурола до 2,5-диформилфурана.Chem. Commun. 53 , 11751–11754 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 127.

    Мелает, Г., Рейстон, В.Т., Ли, С.С. и др .: Свидетельства наличия высокоактивного катализатора на основе оксида кобальта для синтеза Фишера-Тропша и гидрирования CO 2 , свидетельства наличия высокоактивного катализатора на основе оксида кобальта для синтеза Фишера – Тропша и гидрирования CO 2 . Варенье. Chem. Soc. 136 , 2260–2263 (2014)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 128.

    Чен, З., Дуан, З., Ван, З. и др .: Аморфные наночастицы оксида кобальта как активные катализаторы окисления воды. ChemCatChem 9 , 3641–3645 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 129.

    Чжао, Дж., Хе, Й., Чен, З., и др .: Разработка поверхностных металлических активных центров нанопластин оксида никель-кобальта в направлении усиленного кислородного электрокатализа для Zn-воздушной батареи. ACS Appl. Матер. Интерфейсы. 11 , 4915–4921 (2011)

    Артикул CAS Google ученый

  • 130.

    Гвон О., Ким К., Квон О. и др.: Эффективный катализатор выделения кислорода для гибридных литиево-воздушных батарей: композит перовскита и оксида кобальта типа миндальной палочки. J. Electrochem. Soc. 163 , A1893 – A1897 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 131.

    Сяо, Дж., Куанг, К., Ян, С. и др .: Электрокаталитическая активность, зависящая от структуры поверхности, Co 3 O 4 закрепленных на листах графена в направлении реакции восстановления кислорода.Sci. Отчет 3 , 2300 (2013)

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 132.

    Кордова, М., Миранда, К., Ледерхос, С. и др .: Каталитические свойства Со 3 О 4 на различных носителях из активированного угля при окислении бензилового спирта. Катализаторы 7 , 384–395 (2017)

    Артикул CAS Google ученый

  • 133.

    Хан, М.А.Н., Клу, П.К., Ван, С. и др.: Полый Co, полученный из металлоорганического каркаса 3 O 4 / углерод в качестве эффективного катализатора для активации пероксимоносульфата. Chem. Англ. J. 363 , 234–246 (2019)

    Статья CAS Google ученый

  • 134.

    Yoon, T.H., Park, Y.J .: Углеродные нанотрубки / Co 3 O 4 композит для воздушного электрода литий-воздушной батареи. Nanoscale Res. Lett. 7 , 28–31 (2012)

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 135.

    Li, T., Lu, Y., Zhao, S. и др .: Co 3 O 4 Наночастицы Co / CoFe, легированные , инкапсулированные в углеродные оболочки в качестве бифункциональных электрокатализаторов для перезаряжаемых Zn-воздушных батарей. J. Mater. Chem. А 6 , 3730–3737 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 136.

    Ли, К.К., Парк, Ю.Дж .: Воздушные электроды без углерода и связующих, состоящие из Co 3 O 4 нановолокон для литий-воздушных батарей с улучшенными циклическими характеристиками.Nanoscale Res. Lett. 10 , 319–326 (2015)

    PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 137.

    Ким, Дж. Ю., Парк, Ю. Дж .: Углеродные нанотрубки / Co 3 O 4 нанокомпозитов, избирательно покрытых полианилином для высокоэффективных воздушных электродов. Sci. Отчет 7 , 8610–8620 (2015)

    Статья CAS Google ученый

  • 138.

    Liu, Q., Wang, L., Liu, X., и др.: Co с углеродным покрытием, легированным азотом 3 O 4 Массив нанолистов / углеродная ткань для стабильных перезаряжаемых Zn-воздушных батарей. Sci. China Mater. 62 , 624–632 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 139.

    Li, X., Xu, N., Li, H., et al .: 3D полая сфера Co 3 O 4 / MnO 2 -CNTs: его высокоэффективные Bi- функциональный катодный катализ и применение в аккумуляторных цинково-воздушных батареях.Green Energy Environ. 2 , 316–328 (2017)

    Статья Google ученый

  • 140.

    Park, C.S., Kim, K.S., Park, Y.J .: Carbon-Sphere / Co 3 O 4 нанокомпозитные катализаторы для эффективного воздушного электрода в литиевых / воздушных батареях. J. Powder Sources 244 , 72–79 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 141.

    Сунарсо, Дж., Torriero, A.A.J., Zhou, W., et al .: Активность реакции восстановления кислорода перовскитных оксидов на основе La в щелочной среде: исследование тонкопленочного вращающегося дискового электрода. J. Phys. Chem. C 116 , 5827–5834 (2012)

    CAS Статья Google ученый

  • 142.

    Yuasa, M., Nishida, M., Kida, T. и др .: Бифункциональные кислородные электроды с использованием LaMnO 3 / LaNiO 3 для перезаряжаемых металл-воздушных батарей.J. Electrochem. Soc. 158 , A605 – A610 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 143.

    Такегучи, Т., Яманака, Т., Такахаши, Х. и др .: Слоистый оксид перовскита: обратимый воздушный электрод для выделения / восстановления кислорода в перезаряжаемых металл-воздушных батареях. Варенье. Chem. Soc. 135 , 11125–11130 (2013)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 144.

    Дай, Л., Сюэ, Ю., Ку, Л. и др.: Безметалловые катализаторы для реакции восстановления кислорода. Chem. Ред. 115 , 4823–4892 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 145.

    Wang, D., Chen, X., Evans, DG, et al .: Хорошо диспергированный Co 3 O 4 / Co 2 Нанокомпозиты MnO 4 в качестве синергетического бифункционального катализатора форматы цитирования для реакций восстановления и выделения кислорода.Наноразмер 5 , 5312–5315 (2013)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 146.

    Ли, К., Хан, X., Ченг, Ф. и др.: Фазовый и контролируемый составом синтез наночастиц кобальт-марганцевой шпинели для эффективного кислородного электрокатализа. Nat. Comm. 6 , 7345–7352 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 147.

    Джадхав, Х.С., Калубарме, Р.С., Ро, Дж. У. и др.: Простая и экономичная синтезированная мезопористая шпинель NiCo 2 O 4 в качестве катализатора для неводных литий-кислородных батарей. J. Electrochem. Soc. 161 , A2188 – A2196 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 148.

    Майялаган Т., Джарвис К.А., Тереза ​​С. и др.: Оксид лития-кобальта шпинельного типа в качестве бифункционального электрокатализатора для реакций выделения кислорода и восстановления кислорода.Nat. Commun. 5 , 3949–3955 (2014)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 149.

    Liu, Y., Li, J., Li, W., et al .: Spinel LiMn 2 O 4 наночастиц, диспергированных на нанолистах восстановленного оксида графена, легированных азотом, в качестве эффективного электрокатализатора для алюминия –Автоматическая батарея. Int. J. Hydrog. Энергетика 40 , 9225–9234 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 150.

    Mohamed, SG, Tsai, YQ, Chen, CJ, и др .: Тройная шпинель MCo 2 O 4 (M = Mn, Fe, Ni и Zn) пористые наностержни в качестве бифункциональных катодных материалов для лития-O 2 батареек. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 7 , 12038–12046 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 151.

    Ge, X., Liu, Y., Goh, FWT и др .: Двухфазная шпинель MnCo 2 O 4 и шпинель MnCo 2 O 4 / гибриды нануглерода для электрокаталитическое восстановление и выделение кислорода.ACS Appl. Матер. Интерфейсы 6 , 12684–12691 (2014)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 152.

    Чжан, Х., Ли, Х., Ван, Х. и др .: NiCo 2 O 4 / N-легированный графен как усовершенствованный электрокатализатор для реакции восстановления кислорода. J. Источники энергии 280 , 640–648 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 153.

    Ning, R., Tian, ​​J., Asiri, AM, et al .: Spinel CuCo 2 O 4 наночастиц, нанесенных на восстановленный оксид графена с примесью азота: высокоактивный и стабильный гибридный электрокатализатор для реакции восстановления кислорода . Ленгмюр 29 , 13146–13151 (2013)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 154.

    Каргар, А., Явуз, С., Ким, Т.К., и др .: Обработанные в растворе наночастицы CoFe 2 O 4 наночастиц на трехмерной бумаге из углеродного волокна для длительной реакции выделения кислорода.ACS Appl. Матер. Интерфейсы 7 , 17851–17856 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 155.

    Баррос, W.R.P., Вэй, Q., Чжан, Г. и др .: Восстановление кислорода до перекиси водорода на Fe 3 O 4 наночастиц, нанесенных на принтекс-углерод и графен. Электрохим. Acta 162 , 263–270 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 156.

    Феррероа, Г.А., Фуэртес, А.Б., Севилья, М., и др.: Эффективные безметалловые мезопористые углеродные катализаторы, легированные азотом, для ORR с помощью подхода без шаблона. Углерод 106 , 179–187 (2016)

    Артикул CAS Google ученый

  • 157.

    Niu, W., Li, L., Liu, X., и др .: Мезопористые угли, легированные азотом, приготовленные из термически удаляемых темплатов наночастиц: эффективный электрокатализатор для реакции восстановления кислорода. Варенье. Chem.Soc. 137 , 5555–5562 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 158.

    Terrones, M., Botello, M.A.R., Delgado, J.C., et al .: Графен и наноленты графита: морфология, свойства, синтез, дефекты и применения. Nano Today 5 , 351–372 (2010)

    Артикул CAS Google ученый

  • 159.

    Чжан Ю., Ге, Дж., Ван, Л. и др.: Управляемый графен с примесью азота для высокоэффективной реакции восстановления кислорода. Sci. Отчет 3 , 2771 (2013)

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 160.

    Цитоло А., Гелльнер В., Армель В. и др.: Идентификация каталитических центров восстановления кислорода в графеновых материалах, легированных железом и азотом. Nat. Матер. 14 , 937–942 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 161.

    Ван, К., Ю, З.П., Ли, X.H. и др .: Влияние Ph на электрохимию углеродного катализатора, легированного азотом, для реакции восстановления кислорода. ACS Catal. 5 , 4325–4332 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 162.

    Ганесан П., Прабу М., Санетунтикул Дж. И др.: Наночастицы сульфида кобальта, выращенные на оксиде графена, кодированном азотом и серой: эффективный электрокатализатор для реакций восстановления и выделения кислорода.ACS Catal. 5 , 3625–3637 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 163.

    Hou, Y., Wen, Z., Cui, S., et al .: Усовершенствованный гибрид пористого углеродного многогранника с добавлением азота и кобальтом для эффективного катализа восстановления кислорода и расщепления воды. Adv. Funct. Матер. 25 , 872–882 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 164.

    Хоу, Й., Юань, Х., Вен, З. и др .: Легированный азотом сплав графен / CoNi, заключенный в бамбуковые гибриды углеродных нанотрубок в качестве катодных катализаторов в микробных топливных элементах. J. Источники энергии 307 , 561–568 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 165.

    Чоудхури, К., Датта, А .: Легированный кремнием координированный азотом графен в качестве электрокатализатора реакции восстановления кислорода. J. Phys. Chem. C 122 , 27233–27240 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 166.

    Гарсия, М.А.М., Рис, Н.В .: «Безметалловый» электрокатализ: четвертичный легированный графен и реакция щелочного восстановления кислорода. Прил. Катал. A Gen 553 , 107–116 (2018)

    Статья CAS Google ученый

  • 167.

    Пэн, Х., Мо, З., Ляо, С. и др .: Высокоэффективный углеродный катализатор с примесью Fe и N со структурой графена для восстановления кислорода. Sci. Отчет 3 , 1765 (2013)

    PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 168.

    Liang, Y., Li, Y., Wang, H., et al .: Co 3 O 4 нанокристаллы на графене в качестве синергетического катализатора реакции восстановления кислорода. Nat. Матер. 10 , 780–786 (2011)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 169.

    Zhang, T., He, C., Sun, F. и др .: Co 3 O 4 наночастиц, закрепленных на легированном азотом восстановленном оксиде графена в качестве многофункционального катализатора для H 2 O 2 реакция восстановления, восстановления кислорода и выделения.Sci. Отчет 7 , 43638 (2017)

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 170.

    Kosasang, S., Ma, N., Phattharasupakun, N., et al .: Нанокомпозит оксид марганца / восстановленный оксид графена для высокоэффективного электрокатализатора в реакции восстановления кислорода. ECS Trans. 85 , 1265–1276 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 171.

    Moniruzzaman, M., Winey, K.I .: Полимерные нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки. Макромолекулы 39 , 5194–5205 (2006)

    CAS Статья Google ученый

  • 172.

    Planeix, J., Coustel, B., Brotons, C.V., и др .: Применение углеродных нанотрубок в качестве носителей в гетерогенном катализе. Варенье. Chem. Soc. 116 , 7935–7936 (1994)

    CAS Статья Google ученый

  • 173.

    Xu, N., Nie, Q., Luo, L., и др .: Контролируемый гортензоподобный MnO 2 в синергии с углеродными нанотрубками в качестве эффективного электрокатализатора для долговременных металл-воздушных батарей. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 11 , 578–587 (2019)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 174.

    Шен, Ю., Сан, Д., Ю., Л. и др .: Литий-воздушная батарея большой емкости с катодом из губчатой ​​углеродной нанотрубки, модифицированной палладием, работающая в обычном воздухе.Углерод 62 , 288–295 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 175.

    Ni, W., Liu, S., Fei, Y., и др .: Приготовление композитного катализатора углеродные нанотрубки / диоксид марганца с меньшим количеством кислородсодержащих групп для Li-O 2 батарей с использованием полимеризованных ионные жидкости как жертвоприношение. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 14749–14757 (2017)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 176.

    Lv, Q., Si, W., He, J., et al .: Углеродные материалы с селективным добавлением азота в качестве превосходных безметалловых катализаторов восстановления кислорода. Nat. Commun. 9 , 3376 (2018)

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 177.

    Истон, Э.Б., Янг, Р., Бонакдарпур, А., и др .: Термическая эволюция структуры и активности катализаторов восстановления кислорода TM – C – N (TM = Fe, Co), нанесенных магнетронным распылением. .Электрохим. Solid State Lett. 10 , B6 – B10 (2007)

    CAS Статья Google ученый

  • 178.

    Карбонелл, С.Р., Санторо, К., Серов, А., и др .: Переходные металлы-азот-углеродные катализаторы для реакции восстановления кислорода в нейтральном электролите. Электрохим. Commun. 75 , 38–42 (2017)

    Артикул CAS Google ученый

  • 179.

    Чжан, П., Sun, F., Xiang, Z., и др.: Полученные in situ пористые угли, легированные азотом ZIF, в качестве эффективных безметалловых электрокатализаторов для реакции восстановления кислорода. Energy Environ. Sci. 7 , 442–450 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 180.

    Чжао, X., Чжао, Х., Чжан, Т. и др.: Одностадийный синтез микропористых углеродных материалов, легированных азотом, в качестве безметалловых электрокатализаторов для реакции восстановления кислорода. J. Mater.Chem. А 2 , 11666–11671 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 181.

    Wei, J., Hu, Y., Liang, Y., et al .: Наносэндвичи из нанопористого углерода / графена, легированные азотом: синтез и применение для эффективного восстановления кислорода. Adv. Funct. Матер. 25 , 5768–5777 (2015)

    CAS Статья Google ученый

  • 182.

    Янь, X., Jia, Y., Яо, X .: Дефекты на углях для электрокаталитического восстановления кислорода. Chem. Soc. Ред. 47 , 7628–7658 (2018)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 183.

    Хуанг, Б., Лю, Ю., Хуанг, X., и др .: Множественные легированные гетероатомами многослойные угли для реакции электрохимического восстановления кислорода. J. Mater. Chem. А 6 , 22277–22286 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 184.

    Икеда, Т., Боэро, М., Хуанг, С. и др .: Катализаторы из углеродных сплавов: активные центры для реакции восстановления кислорода. J. Phys. Chem. К 112 , 14706–14709 (2008)

    CAS Статья Google ученый

  • 185.

    Paraknowitsch, J.P., Thomas, A .: Допирование углеродов помимо азота: обзор усовершенствованных гетероатомных легированных углеродов бором, серой и фосфором для энергетических приложений. Energy Environ. Sci. 6 , 2839–2855 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 186.

    Цуй, Х., Гуо, Й., Гуо, Л. и др .: Углеродные материалы, легированные гетероатомами, и их композиты в качестве электрокатализаторов для восстановления CO 2 . J. Mater. Chem. А 6 , 18782–18793 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 187.

    Ниу, Q., Чен, Б., Го, Дж. И др .: Гибкие, пористые и легированные металлом гетероатом углеродные нановолокна как эффективные электрокатализаторы ORR для Zn-воздушной батареи. Nano-Micro Lett. 11 , 8 (2019)

    КАС Статья Google ученый

  • 188.

    Ким, Д.В., Ли, О.Л., Сайто, Н .: Повышение каталитической активности ORR с помощью нескольких углеродных материалов, легированных гетероатомами. Phys. Chem. Chem. Phys. 17 , 407–413 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 189.

    Ван, Ю., Ху, А .: Квантовые точки углерода: синтез, свойства и применения. J. Mater. Chem. C 2 , 6921–6939 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 190.

    Чжан, П., Ху, К., Ян, X. и др .: Размерный эффект реакции восстановления кислорода на квантовые точки графена, легированного азотом. RSC Adv. 8 , 531–536 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 191.

    Там, Т.В., Канг, С.Г., Бабу, К.Ф., и др.: Синтез квантовых точек графена, легированного B, в качестве безметаллового электрокатализатора для реакции восстановления кислорода. J. Mater. Chem. A 5 , 10537–10543 (2017)

    Артикул Google ученый

  • 192.

    Фурукава, Х., Кордова, К.Е., Киффе, М.О. и др .: Химия и применение металлоорганических каркасов. Наука 341 , 1230444 (2013)

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 193.

    Ли, Л., Хе, Дж., Ван, Ю. и др .: Металлоорганические каркасы: многообещающая платформа для создания неблагородных электрокатализаторов для реакции восстановления кислорода. J. Mater. Chem. A 7 , 1964–1988 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 194.

    Gonen, S., Lori, O., Tagurib, G.C., и др.: Металлоорганические каркасы как катализатор восстановления кислорода: неожиданный результат применения высокоактивного катализатора на основе Mn-MOF, включенного в активированный уголь. Наноразмер 10 , 9634–9641 (2018)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 195.

    Чжао, X., Паттенгал, Б., Фан, Д., и др .: Металлоорганические каркасы со смешанными узлами как эффективные электрокатализаторы реакции выделения кислорода.ACS Energy Lett. 3 , 2520–2526 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 196.

    Мори, Р .: Электрохимические свойства перезаряжаемой алюминиево-воздушной батареи с металлоорганическим каркасом в качестве материала воздушного катода. RSC Adv. 7 , 6389–6395 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 197.

    Ван, А., Ли, Дж., Чжан, Т .: Гетерогенный одноатомный катализ.Nat. Rev. Chem. 2 , 65–81 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 198.

    Занг, В., Сумбоджа, А., Ма, Ю., и др .: Одиночные атомы Со, закрепленные в пористом углероде, легированном азотом, для эффективных катодов цинково-воздушных батарей. ACS Catal. 8 , 8961–8969 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 199.

    Цзя, Н., Сюй, Q., Чжао, Ф. и др .: Углеродные наноклетки с кодированием Fe / N с одноатомной характеристикой в ​​качестве эффективного электрокатализатора реакции восстановления кислорода.ACS Appl. Energy Mater. 1 , 4982–4990 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 200.

    He, P., Yonggang, W., Zhou, H .: Катод-катализатор из нитрида титана в литий-воздушном топливном элементе с кислым водным раствором. Chem. Commun. 47 , 10701–10703 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 201.

    Lin, C., Li, X., Shinde, S.S., et al.: Долговечная перезаряжаемая воздушно-цинковая батарея на основе двойного карбида металла, армированного углеродом, легированным азотом. ACS Appl. Energy Mater. 2 , 1747–1755 (2019)

    CAS Статья Google ученый

  • 202.

    Мори, Р.: Подавление накопления побочных продуктов в перезаряжаемых алюминиево-воздушных батареях с использованием неоксидных керамических материалов в качестве материалов для воздушного катода. Поддерживать. Энергетическое топливо 1 , 1082–1089 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 203.

    Мори, Р .: Полутвердотельные алюминиево-воздушные батареи с электролитами, состоящими из гидроксида алюминия с различными гидрофобными добавками. Phys. Chem. Chem. Phys. 20 , 29983–29988 (2018)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 204.

    Баккар А., Нойверт В .: Электроосаждение и определение характеристик коррозии микро- и нанокристаллического алюминия из AlCl 3/1 -ethy l-3 -метилимидазолийхлорид ионной жидкости.Электрохим. Acta 103 , 211–218 (2013)

    CAS Статья Google ученый

  • 205.

    Гельман Д., Шварцев Д. Б., Эйн Э. Я .: Алюминиево-воздушная батарея на основе ионно-жидкого электролита. J. Mater. Chem. А 2 , 20237–20242 (2014)

    CAS Статья Google ученый

  • 206.

    Боголовски, Н., Дрилле, Дж. Ф .: Электрически перезаряжаемая алюмо-воздушная батарея с апротонным ионным жидким электролитом.ECS Trans. 75 , 85–92 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 207.

    Сан, X.G., Fang, Y., Jiang, X., и др .: Полимерные гелевые электролиты для применения при осаждении алюминия и аккумуляторных ионно-алюминиевых батареях. Chem. Commun. 52 , 292–295 (2016)

    CAS Статья Google ученый

  • 208.

    Накаяма Ю., Сенда Ю., Кавасаки Х.и др .: Электролиты на основе сульфона для алюминиевых аккумуляторных батарей. Phys. Chem. Chem. Phys. 17 , 5758–5766 (2015)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 209.

    Gonzalo, C.P., Torriero, A.A.J., Forsyth, M., et al .: Редокс-химия супероксид-иона в ионной жидкости на основе фосфония в присутствии воды. J. Phys. Chem. Lett. 4 , 1834–1837 (2013)

    Артикул CAS Google ученый

  • 210.

    Ван, Х., Гу, С., Бай, Ю. и др .: Высоковольтный неагрессивный ионный жидкий электролит, используемый в перезаряжаемых алюминиевых батареях. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8 , 27444–27448 (2016)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 211.

    Зейн, С., Абедин, Э.И., Гиридхар, П. и др .: Электроосаждение нанокристаллического алюминия из хлоралюминатной ионной жидкости. Электрохим. Commun. 12 , 1084–1086 (2014)

    Артикул CAS Google ученый

  • 212.

    Eiden, P., Liu, Q., Sherif, ZEA, et al .: Эксперимент и теоретическое исследование разновидностей алюминия, присутствующих в смесях AlCl 3 с ионными жидкостями [BMP] Tf 2 N и [ EMIm] Tf 2 N. Chem. Евро. J. 15 , 3426–3434 (2009)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 213.

    Abood, H.M.A., Abbott, A.P.A., Ballantyne, B.D., et al .: Все ли ионные жидкости нуждаются в органических катионах? Характеристика [AlCl 2 n амид] + AlCl 4 - и сравнение с системами на основе имидазолия.Chem. Commun. 47 , 3523–3525 (2011)

    CAS Статья Google ученый

  • 214.

    Боголовски Н., Дриллет Дж. Ф .: Активность различных электролитов на основе AlCl 3 для электрически перезаряжаемых алюминиево-воздушных батарей. Электрохим. Acta 274 , 353–358 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 215.

    Катаяма, Ю., Вакаяма, Т., Тачикава, Н. и др.: Электрохимическое исследование состава алюминия в смешанных ионных жидкостях хлоралюминат-бис (трифторметилсульфонил) амид Льюиса. Электрохимия 86 , 42–45 (2018)

    CAS Статья Google ученый

  • 216.

    Агиоргусис, М.Л., Сан, Ю.Я., Чжан, С.: Роль ионного жидкого электролита в алюминиево-графитовой электрохимической ячейке. ACS Energy Lett. 2 , 689–693 (2017)

    CAS Статья Google ученый

  • 217.

    Энджелл М., Пэн С.Дж., Ронг Ю. и др.: Алюминиево-ионная батарея с высокой кулоновской эффективностью с использованием аналогового электролита на основе ионной жидкости AlCl 3 . Proc. Natl. Акад. Sci. США 114 , 834–839 (2017)

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Аккумуляторы с алюминиевым анодом - экологичная альтернатива

    Стоимость сбора солнечной энергии за последние годы упала настолько, что это дает возможность традиционным источникам энергии потратить свои деньги.Однако проблемы хранения энергии, которые требуют наличия мощности для хранения периодических и сезонно изменяющихся поставок солнечной энергии, не позволяют этой технологии быть экономически конкурентоспособной.

    Исследователи из Корнелла во главе с Линденом Арчером, деканом инженерного факультета Джозефом Силбертом и заслуженным профессором инженерии семьи Джеймса А. Друга, изучают возможность использования недорогих материалов для создания перезаряжаемых батарей, которые сделают хранение энергии более доступным.Эти материалы могут также обеспечить более безопасную и более экологичную альтернативу литий-ионным батареям, которые в настоящее время доминируют на рынке, но медленно заряжаются и способны воспламеняться.

    Это увеличенное изображение показывает алюминий, нанесенный на углеродные волокна в электроде батареи. Химическая связь увеличивает толщину электрода и ускоряет его кинетику, в результате чего аккумуляторная батарея является более безопасной, менее дорогой и более устойчивой, чем литий-ионные батареи.

    Группа ранее продемонстрировала потенциал цинк-анодных батарей. Теперь они применили другой подход к использованию алюминия, в результате чего перезаряжаемые батареи обеспечивают до 10 000 безошибочных циклов.

    Их статья «Регулирование морфологии электроосаждения в анодах батарей из алюминия и цинка большой емкости с помощью межфазного соединения металла с подложкой», опубликованная 5 апреля в журнале Nature Energy.

    Ведущий автор статьи - Jingxu (Kent) Zheng, Ph.D. ’20, в настоящее время доктор наук в Массачусетском технологическом институте.

    «Очень интересной особенностью этой батареи является то, что для анода и катода используются только два элемента - алюминий и углерод - оба недорогие и экологически чистые», - сказал Чжэн. «У них также очень долгий жизненный цикл. Когда мы рассчитываем стоимость хранения энергии, нам необходимо амортизировать ее по общей пропускной способности энергии, а это означает, что батарея является перезаряжаемой, поэтому мы можем использовать ее много, много раз.Так что, если у нас будет более длительный срок службы, эта стоимость будет еще больше снижена ».

    Одним из преимуществ алюминия является то, что его много в земной коре, он трехвалентный и легкий, и поэтому он обладает высокой способностью накапливать больше энергии, чем многие другие металлы. Однако алюминий сложно интегрировать в электроды батареи. Он химически реагирует с сепаратором из стекловолокна, который физически разделяет анод и катод, вызывая короткое замыкание и выход батареи из строя.

    Исследователи решили разработать подложку из переплетенных углеродных волокон, которая образует еще более прочную химическую связь с алюминием. Когда батарея заряжена, алюминий осаждается в углеродной структуре посредством ковалентной связи, то есть разделения электронных пар между атомами алюминия и углерода.

    В то время как электроды в обычных перезаряжаемых батареях только двухмерные, этот метод использует трехмерную или неплоскую архитектуру и создает более глубокие и стабильные слои алюминия, которые можно точно контролировать.

    «В основном мы используем химическую движущую силу, чтобы способствовать равномерному осаждению алюминия в порах конструкции», - сказал Чжэн. «Электрод намного толще и имеет гораздо более быструю кинетику».

    Батареи с алюминиевым анодом могут быть обратимо заряжены и разряжены на один или несколько порядков больше, чем другие алюминиевые аккумуляторные батареи в практических условиях.

    «Хотя внешне они отличаются от наших более ранних инноваций для стабилизации цинковых и литиевых электродов в батареях, принцип остается тем же - конструкция подложек обеспечивает большую термодинамическую движущую силу, которая способствует зародышеобразованию; «Неудачный, небезопасный рост металлического электрода предотвращается такими силами, как поверхностное натяжение, которое может быть огромным в небольших масштабах», - сказал Арчер, старший автор статьи.

    Соавторы: докторанты Тянь Тан и Юэ Дэн; магистрант Шуо Цзинь; постдокторант Цин Чжао; заведующий лабораторией Цзефу Инь; Сяотунь Лю, доктор философии ’20; и исследователи из Университета Стоуни-Брук и Брукхейвенской национальной лаборатории.

    Исследование было поддержано Программой фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США через Центр мезомасштабных транспортных свойств, исследовательский центр Energy Frontiers, расположенный в Университете Стони Брук.Исследователи использовали Корнельский центр исследования материалов , который поддерживается программой Национального научного фонда по исследованиям в области материаловедения и инженерии.

    Присоединится: медь и алюминий

    Сварка трением

    стала лучшим выбором для компаний, желающих соединить разнородные металлы. Поскольку сварка трением - это процесс соединения в твердом состоянии, который не требует плавления, он позволяет соединять два металла, таких как медь и алюминий, которые невозможно соединить с помощью более традиционных методов сварки.

    При использовании таких процессов сварки плавлением, как MIG и TIG, соединение разнородных металлов может оказаться сложной задачей, поскольку они часто существенно различаются по составу, а также физическим, механическим и металлургическим свойствам.

    Медь и алюминий имеют совершенно разные температуры плавления. Медь имеет температуру плавления 1984 ° F; Алюминий имеет температуру плавления 1221 ° F. Это означает, что если вы соедините два материала с помощью процессов плавления, вы рискуете перегреться и ослабить алюминий.Фактически, с процессами плавления вы всегда будете изменять свойства материала одного или обоих материалов из-за плавления. Несмотря на то, что это иногда делается в промышленности, сварка TIG алюминия с медью не считается жизнеспособным процессом.

    Итак, как нам более эффективно соединить эти два материала?

    Сварка трением - это наиболее эффективная из имеющихся технологий биметаллического соединения. При сварке трением сварные швы имеют кованое качество, а материалы пластифицируются, а не расплавляются, что создает более прочные сварные швы, чем процессы плавления.Кроме того, правильно выполненный сварной шов трением не вызовет гальванической коррозии, также известной как биметаллическая коррозия, вокруг соединения.

    Вот три распространенных способа сварки трением комбинаций меди с алюминием:

    1. Линейная сварка трением медно-алюминиевой пластины теплообменника


    Используя линейную сварку трением, MTI соединяет медь с алюминием, формируя пластины теплообменника для транспортных средств. В то время как медь передает тепло быстрее, чем почти любой другой металл, медь не очень хорошо или очень жестко крепится к другим поверхностям.Итак, медь приваривается к алюминию, что позволяет использовать алюминий в качестве монтажной поверхности.

    2. Сварка трением медных и алюминиевых электрических компонентов при вращении


    MTI использует ротационную сварку трением для соединения алюминиевых сплавов с медными сплавами для электрических соединителей. Таким образом, мы получаем преимущества теплопередачи меди в сочетании с экономией алюминия.

    3. Сварка трением медных и алюминиевых кабелей аккумуляторных батарей


    MTI также использует ротационную сварку трением для соединения меди с алюминием для кабелей аккумуляторных батарей.В этом случае медь и алюминий идеально подходят по разным причинам. Медь обеспечивает высокую электропроводность при небольшом сопротивлении, в то время как алюминий - гораздо более легкий металл. Заменяя алюминий на более тяжелые металлы, когда это применимо, мы можем снизить вес конечного автомобиля, что называется облегчением. Вот почему сочетание алюминия с другими материалами стало критически важным аспектом автомобильного производства.

    Другие биметаллические комбинации

    Загляните в наш Центр решений вместе с Дуэйном Нойербургом из MTI, чтобы увидеть некоторые из других популярных биметаллических комбинаций MTI и узнать, почему переход на биметаллическую деталь может сэкономить время и деньги компании:

    Почему MTI

    MTI имеет многолетний опыт работы с биметаллическими приложениями.Наш главный металлург с более чем 30-летним опытом работы вместе с инженерами-технологами разрабатывает технологию сварки. Как специалисты по сварке трением, MTI обладает знаниями, ноу-хау и сертификатами качества для решения ваших производственных проблем, а также имеет более чем 300-летний опыт комбинированной сварки трением.

    Вам может понравится

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *