Как соединить батарею алюминиевую: Соединение секций алюминиевых радиаторов — Всё об отоплении

Содержание

Соединение секций алюминиевых радиаторов — Всё об отоплении

Соединение секций алюминиевых радиаторов

Для обеспечения оптимальных показателей отопительной системы проводится расчет количества секций радиатора на отапливаемую площадь. Довольно часто выясняется, что стандартного радиатора недостаточно и секции необходимо добавить, иначе, отопление не будет эффективным. Рассмотрим, как правильно соединить секции между собой.

Соединение секций алюминиевых радиаторов

Соединение секций алюминиевых радиаторов предусмотрено конструкцией этого оборудования и выгодно отличает его от монолитных, панельных батарей. Кроме добавки дополнительных сегментов, есть возможность замены секции, если она дала течь. Получится значительно дешевле, чем приобретать батарею полностью. Сам процесс присоединения отличается простотой и доступностью и посилен для непрофессионала.

Необходимые материалы и инструменты для монтажа секций

Все необходимое для наращивания секций имеется в монтажных наборах, которые можно приобрести в каждом профильном магазине.

  • Радиаторный ключ – типовой инструмент, используемый для монтажа всех радиаторов.
  • Радиаторные ниппеля – короткие патрубки с двухсторонней правой и левой резьбой.
  • Прокладки – паронитовые или силиконовые. Не рекомендуется замена специальных прокладок подручными обмотками или прокладками собственного изготовления. Подобные замены могут привести к разгерметизации оборудования.

Алгоритм соединения секций алюминиевых радиаторов

Соединение секций удобнее осуществлять на плоской ровной поверхности (на полу), расположив их лицевой стороной к себе.

  • Соединительные торцевые отверстия освобождаются от заглушек.
  • На свободную от резьбы часть ниппеля одевается прокладка.
  • Ниппель осторожно вкручивается в алюминиевый коллектор на несколько витков.
  • Отверстия подсоединяемой секции точно совмещаются с ниппелем посредством легкого нажима.
  • Ключом выполняется затягивание ниппеля, который, благодаря разнонаправленной резьбе, будет стягивать обе части радиатора. По достижении предела соединения прокладка надежно герметизирует стык.
  • Верхний и нижний ниппели необходимо закручивать поочередно, на одинаковое количество витков, чтобы избежать перекоса.

Перед установкой батареи в систему можно проверить ее герметичность, наполнив водой через шланг. Если по прошествии некоторого времени в местах соединения не выступила влага, все манипуляции проведены правильно.

Последовательное соединение радиаторов отопления

Последовательное соединение радиаторов отопления чаще всего требует увеличения количества секций, для повышения мощности батарей ближе к концу магистрали. Способ последовательного подсоединения предполагает неравномерное распределение тепла: радиатор, находящийся в начале ветки, будет нагреваться сильнее последующих. Несмотря на это неудобство, способ востребован благодаря своей простоте, а корректировку теплообмена проводят именно посредством наращивания секций радиаторов в разных частях системы.

Рейтинг: 0 Голосов: 0

Чтобы получить максимально эффективную отопительную систему с высоким КПД и минимальными энергозатратами, необходимо не только подобрать наиболее подходящие радиаторы, но и выполнить правильный монтаж. Учитывая возросшую популярность биметаллических батарей, рассмотрим подробнее их подключение. П.

Умение правильно подобрать радиаторы отопления дорого стоит. Если в вашей квартире ранее не хватало тепла, а батареи буквально сами просили укрыть их одеялом, дабы спасти от зимнего холода – это значит, что вами изначально был не правильно выбран тип отопительной системы. Если вы не знаете, как в.

Выбирая радиатор отопления, в первую очередь обращают внимание на материал, из которого он изготовлен и на его мощность. От этих факторов зависят эксплуатационные и технические характеристики батареи. Другим немаловажным при выборе критерием является стоимость оборудования. Разберемся с показател.

В данной статье мы рассмотрим что лучше радиатор или конвектор для надежного и экономного варианта обогрева как Вашей квартиры так и частного дома, мы приведем несколько надежных и проверенных производителей которым можно доверить отопление своего дома. Вопрос надежного отопления встает перед мно.

Соединение секций алюминиевых радиаторов: подготовка к работе и последовательность действий

Даже выполнив правильно все расчеты по определению количества секций батареи отопления, может случиться так, что они дают недостаточно тепла.

Так происходит, если производитель завысил параметры изделия в техпаспорте или потребитель не учел всех теплопотерь в помещении.

Добавление секций на алюминиевые радиаторы позволяет решить эту проблему.

Типы подключения батареи к отопительной системе

Когда возникает необходимость нарастить радиатор. очень важно соблюсти все правила демонтажа старой секции в случае ее поломки или установки новой для увеличения его теплоотдачи. Если новый элемент будет подсоединен неправильно, то эффективность всей конструкции может уменьшиться на 40-50%. Это проявится в виде неравномерного прогрева всех секций или даже прорыва в местах их соединения.

Важным фактором является то, каким способом подключена батарея к отопительной системе, потому что нарушение схемы всегда приводит к теплопотерям. Как правило, алюминиевые радиаторы отопления подключаются:

  • Последовательным подсоединением, которое применяется в однотрубных системах отопления. Считается самым финансово выгодным типом подключения, так как при нем задействовано меньше стройматериалов, но менее эффективным в качестве обогрева жилья. Как правило, в этом случае те обогреватели, что находятся ближе к котлу, будут горячими, а по мере удаления от него все холоднее.
  • При параллельном типе используются две трубы, которые подсоединяются к радиатору через верхний и нижний отделы. Обеспечивает самый лучший нагрев, так как теплоноситель равномерно распределяется по всем элементам системы. Этот тип подключения позволяет устанавливать терморегуляторы, что дает пользователю возможность самому решать, какое количество тепла ему нужно.
  • Сквозное подсоединение обеспечивает теплоносителю беспрепятственный проход через всю систему без «остановок» в батареях отопления.

Соединение секций алюминиевых радиаторов и последующее подключение к теплосети должны проводиться строго по схеме в определенной последовательности, чтобы они были не только эффективными, но и экономичными.

Необходимые для работы инструменты

Если наращивание производить своими руками, то предварительно следует позаботиться о наличии необходимых инструментов. В набор входят:

  • Радиаторный ключ, стандартный для всех типов батарей.
  • Специальные ниппеля, с помощью которых производится соединение алюминиевых радиаторов отопления между собой.
  • Трубный ключ.
  • Заглушки для боковых отделов с левой и правой нарезкой.
  • Паронитовые или другие межсекционные сальники для батарей отопления.
  • Наждачная шкурка.

Приобрести эти инструменты можно в любом магазине стройматериалов.

Узнайте полезную информацию об алюминиевых батареях на нашем сайте:

Подготовка к работе

Чтобы присоединить секции алюминиевого радиатора, владельцам квартир с централизованной системой обогрева придется подать заявление в управляющее хозяйство с просьбой на проведение работ. Обладателям автономного обогрева подобная процедура не нужна.

Перед тем, как соединять секции, следует провести подготовительные работы.

  • Во-первых, слить весь теплоноситель из батареи.
  • Во-вторых, демонтировать ее.
  • В-третьих, проверить на наличие мусора или накипи, и в случае обнаружения удалить их.
  • В-четвертых, проверить места соединения радиатора с трубой отопительной системы. Если есть какая-либо накипь или наросты, их следует удалить при помощи наждачной бумаги.

Только после проведения подготовительных работ можно приступать к наращиванию радиатора с полной уверенностью, что все его элементы будут соединены герметично.

Соединение секций

Чтобы все элементы были подсоединены правильно, радиатор нужно положить на ровную поверхность внешней стороной к себе. Последовательность действий наращивания следующая:

  • Заглушки откручиваются от торцевых соединительных отделений.
  • На ту часть ниппеля, где нет резьбы, нужно надеть прокладку.
  • Вставить ниппель в коллектор алюминиевого радиатора и слегка провернуть несколько раз.
  • Подготовленную для подсоединения секцию соединить с другой стороной ниппеля.
  • Взять ключ и не спеша затянуть ниппель. Благодаря тому, что у него на разных концах находится противоположная резьба, его стороны будут закручиваться одновременно.
  • Довести закручивание до предела, пока он не упрется в прокладку.

Следует ниппеля верхнего и нижнего коллектора закрутить одинаковое количество раз, чтобы не получился перекос в одну из сторон. Для этого подсчитывается, сколько было сделано витков.

Перед тем как монтировать увеличенный радиатор к трубе отопления, нужно проверить, насколько герметично проведено наращивание. Для этого необходимо наполнить батарею подкрашенной водой и пару часов проследить, нет ли утечки.

Повесив конструкцию на стену, можно приступать к последнему этапу работ.

Испытательные работы

Как правило, при каждом ремонте или демонтаже (установке) радиаторов, они должны пройти тестирование на качество проделанной работы и целостность системы. Для этого места соединения батареи с трубопроводом плотно закручиваются трубным ключом, и система тщательно проверяется на наличие дефектов, после чего можно пускать теплоноситель.

Первичная проверка проводится под небольшим напором, чтобы проследить, не проявится ли где-то течь.

Если будет обнаружен дефект, то теплоноситель отключается, и проводятся работы по его устранению.

При следующей попытке вода в систему подается под обычным напором и остается в ней на пару-тройку часов. Когда они пройдут, нужно проверить все места соединений на герметичность.

Если вы решили установить алюминиевые радиаторы отопления важно знать следующее:

Без специальных навыков иногда демонтаж и наращивание новых секций трудно правильно произвести с первого раза, поэтому этап проверки качества сделанной работы игнорировать нельзя. В целом, при наличии всех инструментов и выполнении последовательности работ, можно даже соединить два алюминиевых радиатора между собой своими руками.

Полезное видео

Как соединить секции алюминиевого радиатора

Вопрос о том, как соединить секции алюминиевого радиатора, обычно возникает при создании собственных проектов. Даже если дом и частный, и проектирует его организация из состава СРО, все же предпочтения клиентов остаются самым главным критерием. В этом случае и окна, и стены могут иметь самый замысловатый вид, вплоть до арок и треугольников. Понятно, что часто стандартные радиаторы не подойдут. Вот здесь и приходится прибегать к различным ухищрениям. Почему мы заговорили именно про частные проекты? Алюминий очень уязвим к электрохимической коррозии. В системе стояков многоквартирных домов могут присутствовать самые разные металлы, в том числе медь. А это значит, что вопрос о том, как соединить секции алюминиевого радиатора, не должен стоять перед жильцами, соседи которых нечаянно или намеренно могут поставить оборудование, входящее в конфликт с рассматриваемым.

Когда можно и когда нельзя применять алюминиевые радиаторы отопления

Алюминий в гальваническом ряду стоит на самом краю. Это значит, что при контакте с любыми металлами практически он будет разрушаться. В результате этого сборка секций алюминиевых радиаторов быстро придет в негодность. Вот почему не стоит ставить такие изделия у себя в многоквартирных домах: (См. также: Радиаторы отопления )

  1. Соседи могут по незнанию поставить биметаллические радиаторы с медной начинкой.
  2. Обычная сталь даже плохо влияет на алюминий, исключением являются оцинкованные трубы.
  3. Оборудование в доме может включать в себя котел с медным резервуаром или теплообменником.

На это можно возразить, что батареи Нова Флорида также окрашены и изнутри, что препятствует контакту металла с водой. А мы на это спросим: знаете о правилах выбора площадей анода и катода при электрохимической реакции? Обычно красить нужно как раз медь, потому что именно ее площадь соприкосновения с водой является критичной. А если на добротном листе (трубе) алюминия возникает малая царапина, то на этом месте ударно быстро (гораздо быстрее, нежели обычно без покраски) развивается коррозия. Вот почему такие батареи нужно с удвоенной осторожностью монтировать.

Давайте посмотрим, как производится соединение секций алюминиевых радиаторов. Для этого служит обыкновенный ключ. Тот самый, которым собираются и чугунные батареи советских времен. Это такая длинная фомка, на конце которой с одной стороны имеется утолщенный цилиндр, стесанный с одного края. На другой стороне расположено ушко под монтировку или любой другой стальной прут подходящего размера. На ручке обычно имеются насечки по длине секции, вот почему все производители сборных радиаторов стараются этот параметр выдерживать постоянным. В противном случае стандартный инструмент не подойдет к изделиям, что вызовет целый ряд проблем у организаций, занимающихся монтажом. Как следствие, они начнут заниматься черным пиаром таких неудобоваримых изделий, результат такой акции очевиден — падение продаж.

Итак, на одной стороне секции резьба левая, а на другой правая. В результате ниппель, который имеет также различную нарезку на концах, вращаясь в определенном направлении, стягивает друг с другом две части. Так можно собрать алюминиевый радиатор 12 секций длиной и более. Монтаж ведется сборками. В каждую входит от 1 до 6 секций. Дело в том, что ручка стандартного радиаторного ключа в длину составляет именно столько. Напомним, что напротив каждого ниппеля будет засечка. Это позволяет безошибочно найти глубину, до которой вставлять ключ внутрь. (См. также: Карта сайта 2 )

Что представляет из себя ниппель? Для алюминиевых батарей эта деталь тоже должна быть сделана из алюминия, либо оцинкованной стали. Мы полагаем, что в первом случае возможно прикипание деталей, а это отдельная проблема. Вес секции алюминиевого радиатора сравнительно мал, но и хрупкие они тоже. Очень легко сорвать резьбу. Каждый ниппель представляет собой короткий патрубок с двумя резьбами:

Между ними одевается прокладка из силикона или другого материала. В частности, в СССР это место могли заматывать сантехнической паклей. Внутри ниппель имеет выступ под ключ, куда входит головка. Перед началом сборки/разборки необходимо правильно определить, в какую сторону крутить. Обычно это делается так.

Как правильно разобрать или собрать алюминиевый радиатор

Бывалые люди советует не пытаться на глаз разобраться, как демонтировать алюминиевые радиаторы 10 секций. Перед нами обычно установленная на стену батарея, которая со всех сторон выглядит одинаково. Но это не совсем так. Если старые чугунные радиаторы были действительно идеально симметричны, то новые как раз-таки показывают своей формой, куда крутить. Обычно имеется в верхней части на фронтальной поверхности зубец, который загибается, исходя сзади, в сторону комнаты. Вот если смотреть прямо на него, то резьба слева будет левой, а справа – правой. Мы не настаиваем, что так делает каждый производитель, более того, можем ошибаться. Однако все эти догадки возможно проверить, позвонив дилеру. (См. также: Какие бывают радиаторы отопления )

Только так можно гарантировать, что стоимость секции алюминиевого радиатора не придется оплатить еще раз из-за сорванной резьбы. На самом деле к каждой батарее поставляется четыре футорки, две с левой и две с правой нарезкой. А вот в отверстии у них всех стандартная резьба. Поэтому демонтаж со стены ничего не стоит произвести, а как определить, в какую сторону крутить, мы уже пояснили. Когда футорки сняты (необязательно делать это с обоих боков, смотрите по ситуации), через отверстия можно начинать орудовать ключом. И вот здесь радиаторы Нова Флорида демонстрируют свою уязвимость. Достаточно неаккуратно задеть фомкой или ключом внутреннее покрытие, чтобы получить результат, которого мы и опасались – трещина, которая вызовет ударную электрохимическую коррозию. Не очень приятно.

Как этого избежать? Мы не знаем. И даже не скажем, как оценить, появилась ли царапина. Она может быть и не видна глазом даже с фонариком в руке. Ширина секции алюминиевого радиатора невелика (стандартная), но учитывая, что канал даже не всегда бывает круглый (напоминает ромб или эллипс), оценка состояния поверхности резко усложняется. Вот поэтому мы и рекомендуем, чтобы ударная теплоотдача 1 секции алюминиевых радиаторов (больше, нежели у всех других материалов)использовалась только при реализации полных проектов домов от фундамента и до крыши. Разумеется, можно было бы изготовить все из меди. Но таких конструкций что-то в продаже не видно. Мы полагаем, что они были бы тяжелые и дорогие, при это медь достаточно хорошо окисляется в воде. Что не всегда полезно для здоровья.

В конечном итоге мы полагаем, что все же дело больше в цене. К тому же температура плавления алюминия вдвое меньше, что делает производство сравнительно дешевым. Но в свете того, сколько стоят чугунные модели, выполненные под произведения искусства, все это кажется мелочами. В итоге нужно признать, что мы не располагаем точным ответом на вопрос, почему сразу всю секцию не отлить из меди. Все же тут экономические соображения. По некоторым данным биметаллические батареи с медными вставками уже имеются, а долговечные изделия сегодня производить не принято. Вот, пожалуй, две причины: долговечность и цена. Вы удивились? А некоторые считают, что от Калгона только вред, и его специально рекламируют, чтобы стиральные и посудомоечные машины чаще ломались (мы склонны думать, что просто нужно правильно дозировать средство). (См. также: Как выбрать отопительные радиаторы )

А в целом медная посуда, например, служит дольше. Проволока уже повсеместно изготавливается из меди, которая имеет лучшую электрическую и тепловую проводимость. Сколько весит секция алюминиевого радиатора? Порядка 1,4 кг. При этом емкость одной секции алюминиевого радиатора колеблется в районе 0,4 литра. Да, медь весит в три раза больше и стоит дороже. Она даже тяжелее железа, которое является основой стали. Зато из чего делают памятники и вентили для горячей воды? Нам представляется, что бронзовый радиатор был бы дорогим, но кто хоть раз видел, чтобы чугунный или алюминиевый вентиль ставили на стояк, где температура доходит хотя бы до 60 ºС?

Тем не менее малая стоимость именно за алюминием. Но кто-то сказал однажды, что он не так богат, чтобы покупать дешевые вещи. По нашим соображениям это был Ротшильд. Дешевая реклама? Точно сказать не беремся. Но если учесть, что теплопроводность меди в полтора раза превышает алюминий, то и количество теплоносителя можно было бы уменьшить. А это значительное снижение затрат на монтаж и обслуживание системы. Сколько нужно секций алюминиевого радиатора на одну комнату? Каков бы ни был ответ, при той же форме меди потребуется на половину меньше, а это как-то оправдывает большой вес. К тому же при головных болях рекомендуется прикладывать медные монеты к руками. Они оставляют зеленый след и оказывают целебное воздействие. А кто-нибудь слышал нечто подобное про алюминиевые или стальные ложки?

Что нужно помнить об алюминиевых радиаторах отопления

Вот несколько вещей, который должен знать каждый, кто хочет иметь дело с алюминием:

  1. Размер секции алюминиевого радиатора по ширине ничем не отличается от любого другого.
  2. Конструкция у всех разборных батарей одинаковая с точки зрения сборки.
  3. Алюминий легко образует гальванические пары, где является донором, разрушаясь. Исключение составляют магний, цинк, оцинкованная сталь. (См. также: Какой радиатор отопления выбрать )
  4. Монтаж и демонтаж нужно проводить предельно осторожно, чтобы не сорвать резьбу.
  5. Этот обзор нужно прочесть хотя бы ради интереса. Мы не пишем заезженных вещей!

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Источники: http://otoplenie-vdome.ru/radiatory-otopleniya/soedinenie-sekciy-alyuminievyh-radiatorov.html, http://netholodu.com/elementy-otopleniya/radiatory/alyuminievye/soedinenie-sektsij.html, http://www.otopimdom.ru/index.php?id=1275

Алюминиевые радиаторы отопления SMART Install — оптимальный выбор для обогрева дома, квартиры, дачи

  Купить «Радиатор алюминиевый, секционный» в Самаре

  Если Вы подошли, в ремонте своей квартиры или строительства дома, до момента установки алюминиевых радиаторов отопления и ищите низкие цены на «Радиатор алюминиевый, секционный«, то интернет-магазин Водная техника в Самаре предложит вам совершить выгодную покупку приборов водяного обогрева. На официальном сайте интернет магазина Водная техника Самара вы подберете крашеные отопительные приборы и ознакомитесь с оригинальными фото, изучите подробные характеристики товара. Если Вы не можете сами определиться с выбором и не уверены в правильном подсчете необходимого количества секций батареи? Нужна помощь консультанта при покупке белого алюминиевого радиатора? Представляем вам, для ознакомление, короткое описание радиаторов из алюминиевого сплава. 

  Дюралюминиевые радиаторы

  Изготовленные из алюминия радиаторы не рекомендовано монтировать в концепцию основного отопления, в которой существует возможность гидромеханических скачков. Пред установкой батарей в многоквартирном здании необходимо осуществить исследование воды на РН, он должен быть не выше нормы (8,0 единиц.)

  Дюралевые радиаторы используются с целью обогрева частных жилищ и загородных домов с самостоятельной концепцией отопления. Известность устройств определена их прочностью, невесомостью, большой теплоотдачей, перспективой применения в труде воды либо незамерзающей жидкости и возможностью стремительно отвечать в перемену температуры теплоносителя. Стоимость дюралевых радиаторов находится в зависимости от последующих условий:

  • высоты, ширины, глубины;
  • предельной степенью давления в рабочем состоянии колеблется от 6 до 16 атм.;
  • уровень термической силы – от 82 вплоть до 212 Вт;
  • одна секция радиатора весит — от 1 до 1,6 кг;
  • предельная температура составляет – от 1до1,6 градусов Цельсия;
  • количество воды в одном отделе — от 0,25 до 0,46 литров.

  Значимым аспектом также является срок эксплуатации. Это зависит от модификации и изготовителя батареи могут прослужить от 10 до 20 лет.

  Виды алюминиевых радиаторов

  Рынок представляет 3 типа дюралевых батарей, они различаются способом изготовления, признаком давления и теплоотдачи, стойкостью к воздействию ржавчины.

  1. Экструдизионный разборный радиатор – составляющие батареи, возможно, выдавить с помощью экструдер и повышенного напряжения.
  2. Секционный радиатор– в целях изготовления продукта используется соединение алюминия и кремния. По причине собственной стабильности и большой теплоотдаче плотные дюралевые радиаторы используют с большей известностью.
  3. Анодированный радиатор – создают из алюминиевого сплава с признаком чистки в 98%. С целью защиты от ржавчины и повышения теплоотдачи и давления (вплоть до 215 АТМ.) используют анодирование, изменяющую текстуру сплава.

  С помощью собственных рабочих признаков анодированные радиаторы преимущественно прочны и многофункциональны, но их цену невозможно отметить доступной. Все без исключения дюралевые батареи различаются красивым наружным типом, а кроме того обладают наилучшим соответствием термической силы и стоимости.

  Советы согласно подбору и монтажа алюминиевых радиаторов.

  Чаще всего изготовитель продает радиаторы с секциями, их количество составляет:10 штук. Фабричная скрутка более верна и не рекомендовано объединять в общий источник больше 15 секций (лучше всего поставить 2 раздельных радиатора). Более многофункциональными являются литые модификации, но не надежные изготовители могут предоставлять за них экструзивные радиаторы.

  С целью контроля необходимо удостоверится в том, что нет внутренних боковых швов

  У устройств, выполненных методом литья, при давлении они отсутствуют. Презентованные дюралевые радиаторы сертифицированы и обладают гарантийным обеспечением от изготовителя.

  Длительное и продуктивное функционирование отопления вероятно только лишь при следовании советов отмеченных в тех. документации продукта.

  Необходимо создать условия для защиты радиатора с возможностью избежать гидравлических ударов и контакта с низкокачественным теплоносителем.

  Промежуток между полом и радиатором должен быть от 60 до 100 мм, а меж устройством и стеной 2 – 5 мм.

  Выполнение отступов гарантирует наилучшую степень теплоотдачи секций. Монтаж на входе/выходе запорно-стабилизирующей арматуры даст возможность осуществлять ручное регулирование отопления и закрывать линию с целью технологических ремонтных работ и сервиса конструкций.

  Принять решение приобрести дюралевые радиаторы, их установку рекомендовано поручить экспертам с надлежащей лицензией. Монтаж секций выполняется с учетом условия СНиП и завода-изготовителя.

  Специалисты компании Водная техника в Самаре всегда готовы Вам помочь! Помощь в выборе и инструктаж по применению отопительных приборов и сопутствующих товаров, у нас есть всё для водоснабжения и отопления. Купите алюминиевые батареи для отопления онлайн, с доставкой на дом или заберите заказ со склада компании Водная техника в Самаре. Всегда в наличии любое количество секций и самые низкие цены у нас! Оптом и в розницу со склада в Самаре на ул. Аэродромная, дом 58А, тел. +7 (846) 2-707-888

Алюминиевые батареи отопления для квартир с централизованной системой отопления

Одним из характерных свойств алюминия стала высокая способность проводить тепло в сочетании с низкой массой.

Это позволило изготавливать батареи с максимальными показателями теплоотдачи, простым монтажом и простотой обслуживания. Преимущества алюминиевых радиаторов над моделями из других материалов очевидны. Стоит добавить сюда еще привлекательный внешний вид, который достигается благодаря специальной эмали.

Кроме того, эффективность работы радиатора достигается увеличением количества ребер, что позволяет расширить площадь теплообмена и оптимизировать конвекционные потоки. Использование батарей из алюминия в многоквартирных домах с централизованным отоплением имеет свои особенности. О преимуществах и недостатках таких радиаторов пойдет речь в этой статье.

Технические характеристики алюминиевых радиаторов

Отопительные приборы из алюминия представляют собой секции, которые отливаются под давлением, и впоследствии соединяются дополнительными элементами. Количество секций можно регулировать, оно определяется покупателем исходя из площади помещения. Алюминиевые радиаторы имеют такие параметры:

  • давление рабочей среды до 12 атм;
  • максимальное разовое давление до 18 атм;
  • максимальная температура до +110 ­°С;
  • мощность секции 1,5-2 кВт;
  • средний объем секции 0,6 л;
  • масса секции до 1,5 кг.

Батареи могут быть не только секционными, но и цельнолитыми. Такие модели представляют собой нераздельную конструкцию, состоящую из сваренных элементов. Тепловая мощность таких радиаторов фиксированная, а максимальное рабочее давление поднимается до 30 атмосфер.

Преимущества и недостатки батарей из алюминия

Рассматривая алюминиевые радиаторы отопления в квартире, нужно отметить, что при меньшем весе и габаритах они обладают более высокой теплоотдачей и тепловой мощностью, чем аналоги из чугуна и даже стали.

Алюминиевые батареи отопления для квартиры обладают самой высокой теплоотдачей среди всех видов батарей.

Но в то же время нужно отметить, что такие радиаторы не рассчитаны на высокие показатели давления, а гидроудары могут привести к трещинам и подтеканиям.

Алюминиевые радиаторы Ogint полностью адаптированы к российским условиям эксплуатации. Чтобы усилить антикоррозионные свойства, изделия подвергаются фосфатированию. Во время этого процесса поверхность радиаторов покрывается слоем фосфатов, что способствует усилению износостойкости и увеличению прочности и твердости металла.  Фосфатная пленка способна защитить изделия от органических масел, толуола, бензола, смазочных материалов, а также от воздействия высоких температур.

Технология литья под давлением при производстве алюминиевых радиаторов для квартир с централизованной системой отопления позволяет создавать изделия высокой прочности. Это достигается благодаря использованию кремниевых добавок в составе алюминиевого сплава.

На всех этапах изготовления батареи проверяются по сертифицированной системе Ogint Protect, на все алюминиевые радиаторы предоставляется гарантия от производителя сроком 5 лет.

 

Ставить радиаторы из алюминия рекомендуется в квартирах с автономным отоплением. В таких случаях система защищена от возможных скачков давления, а качество теплоносителя поддается контролю. Учитывая возможные опасности для квартир с централизованным отоплением, лучше купить модели радиаторов с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Каталог алюминиевых радиаторов Ogint:

Алюминиевые радиаторы отопления

При выборе комплектующих для организации системы обогрева, около половины стоимости могут занять батареи. Используя радиаторы алюминиевые алматы можно заметно сократить расходную часть. Только к выбору таких батарей нужно отнестись с полной ответственностью, заранее изучив существующие особенности.  

На практике, алюминиевые радиаторы используются в домах и квартирах, чтобы обеспечить качественное отопление. Они имеют немало плюсов, выраженных в качестве отличной теплоотдачи, стойкости к коррозии и привлекательности для любого интерьера.

Плюсы батарей из алюминия

Радиаторы отопления из лёгкого сплава стремительно вытесняют аналоги из чугуна, а всё благодаря следующим показателям:

  • небольшому весу;
  • несложной установке, обслуживанию и демонтажным операциям,
  • удобству настройки при помощи термостата;
  • привлекательному виду и актуальному дизайну;
  • высокой скорости нагрева;
  • простоте очистки и удобстве ухода;
  • продолжительному эксплуатационному сроку;
  • высокой производительности по сравнению с аналогами. 

При монтаже алюминиевых радиаторов нужно заранее вычислить количество используемых секций. Это будет зависеть от площади помещения, наличия утепления и требуемых показателей обогрева.

Где устанавливают алюминиевые батареи?

Такие приборы рекомендуется монтировать в частных домах и коттеджах. Что касается многоквартирных домов, здесь рекомендуется использовать биметаллические радиаторы. Для защиты металла от окисления внутренняя поверхность изделий покрывается оксидной пленкой.

Покупку алюминиевого радиатора рекомендуется осуществить лишь после формулирования основных требований. К примеру, размер комнаты оказывает влияние на количество требуемых ребер. Для оптимальной работы системы конструкция должна занимать не более 3/4 проема, отбрасывая прохождение холодного воздуха.

После принятия решения о покупке определенного радиатора, нужно побеспокоиться о его правильном креплении. Это имеет значение для эффективной работы нагревателя. Специалист с опытом знает, что до стены нужно отступить более 4 см, от пола – 15 см. Если не выдержать такие расстояния, сложно рассчитывать на продуктивность отопительного оборудования.

На правах рекламы.

Как отличить балкон от лоджии снип. Балкон и лоджия в чем разница: подробный обзор

28.03.2022

→ Отличия балкона и лоджии

Прежде, чем выбрать между балконом и лоджией , нужно чётко понять конструктивные отличия балкона и лоджии .

Балкон является открытой площадкой, которая с одной стороны примыкает к внешней стене. С остальных сторон она закрыта ограждением , высота которого должна составлять не менее одного метра .

Лоджии — это площадки, окружённые стенами с трёх сторон, и лишь с одной — ограждением . Они могут быть как выносными , так и встроенными . Существует ещё одна разновидность лоджий — эркеры . Они представляют собой закрытый, выступающий за пределы внешних стен, элемент постройки, обладающий прямоугольной , полукруглой либо многоугольной формой.

Обратимся к строительным нормам и правилам (СНиП)

.

«СНиП 31-01-2003. ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ МНОГОКВАРТИРНЫЕ»


(приняты Постановлением Госстроя РФ от 23.06.2003 № 109)

Помещения, площадки

термин

Определение

Балкон


Выступающая из плоскости стены фасада ограждённая площадка. Может быть остеклённым.

Веранда


Застеклённое неотапливаемое помещение, пристроенное к зданию или встроенное в него, не имеющее ограничения по глубине.

Лоджия


Встроенное или пристроенное, открытое во внешнее пространство, ограждённое с трёх сторон стенами (с двух — при угловом расположении) помещение с глубиной, ограниченной требованиями естественной освещённости помещения, к наружной стене которого она примыкает.
Может быть остеклённой.

Терраса


Ограждённая открытая площадка, пристроенная к зданию, или размещаемая на кровле нижерасположенного этажа. Может иметь крышу и выход из примыкающих помещений дома.

Чем БАЛКОН отличается от ЛОДЖИИ?

Параметры и характеристики

    1 Балкон. Отличительные характеристики.

    • 1.1 Типовые балконы.

      1.2 Французские балконы.

      1.3 Кованые балконы.

      1.4 Остеклённые балконы.

      1.5 Балконы в современном строительстве.

    2 Лоджии. Устройство и особенности.

    3 Заключение.

В современном строительстве часто встречаются такие термины, как балкон и лоджия . Без этих конструкций сейчас не обходится ни один жилой многоэтажный дом или офис .

Эти понятия часто путают между собой или считают эти слова синонимами. Но это не так . Между двумя сооружениями существует разница. Определить её можно с первого взгляда.

Рис. 1.


Рис. 2.

Балкон. Отличительные характеристики


Рис. 3.

Русское слово «балкон » произошло от французского «balkon », которое, в свою очередь, образовалось от старого немецкого слова «balko », что в русском языке звучит, как «балка ». В совокупности это получается открытая площадка, которая крепится к стене дома и ограждена по периметру.

До появления железобетонных плит балконы крепились на балках, выступающих со стены. На балкон обязательно делается выход из здания . Среди балконов существует несколько разновидностей. Если определить эти различия, то станет ясно, чем отличается балкон от лоджии.

Типовые балконы


Рис. 4.

Типовой балкон обычно состоит из железобетонной плиты, выступающей со стены дома, которая, в свою очередь, ограждена металлической решёткой .

В этом выступе и заключается основная разница между балконом и лоджией .

Иногда решётка закрыта декоративными железобетонными плитами , которые крепятся к решётке приваренными кронштейнами . Плиты довольно лёгкие и снять их под силу одному здоровому мужчине.

В ряде случаев решётка балконного ограждения закрывается листами плоского шифера . Крепления у них идентичны вышеописанным кронштейнам. В панельных домах иногда вместо решёток ограждения на балконе устанавливаются декоративные железобетонные плиты . Снять их крайне затруднительно, хотя и можно.

Французские балконы

Рис. 5. Старинные французские балконы

В случае с французским балконом очень хорошо видна разница — балкон и лоджия. Первое, что бросается в глаза — это размеры французского балкона . Одна из отличительных особенностей французского балкона состоит в том, что в нём отсутствует собственная балконная площадка . Есть лишь выступ, чтобы поставить ногу.

Французский балкон монтировался, как у дверей, так и у окна здания. На постсоветской территории такие сооружения использовались не часто, но их можно встретить в таких городах, как например, Санкт-Петербург или Одесса . В современном строительстве под французскими балконами также подразумевают балконы, остеклённые сверху донизу и имеющие максимальный доступ дневного света .


Рис. 6.

Кованые балконы


Рис. 7.

В данном случае отличие балкона от лоджии очевидно благодаря открытой площадке .

Кованым такой балкон называют из-за кованого ограждения . Причём кованый орнамент может быть и на самой балконной плите. Кованым может быть как французский , так и обычный балкон. Как и у всех балконов, на такой балкон есть выход из квартиры.

Остеклённые балконы


Рис. 8. Закрытые остеклённые балконы

В конце XX века набирает темп остекление балконов . Происходит это, скорее всего, из-за желания людей отгородится от шума и пыли, которые приносит улица. А иногда это продиктовано намерением увеличить свою жилплощадь. В таком случае балкон расширяют. Разница между балконом и лоджией видна и в этом случае. Балкон всегда остаётся балконом, так как он устроен на выносной железобетонной плите . Даже в том случае, если его стены обшиты панелями ПВХ или сайдингом . Или, как уже было отмечено выше, балкон может быть остеклён сверху донизу , на манер современного французского прототипа.

Балконы в современном строительстве


Рис. 9.

Современное строительство предлагает свои ноу-хау в технологии строительства балконов. В качестве стройматериалов выступают бетон, металл и пластик .

Тем не менее, отличия балкона от лоджии видны и в этом случае, так как балкон всё равно остаётся выносным устройством .


Рис. 10.

Но современные балконы не всегда делаются закрытыми . Как и раньше, есть проекты домов с открытыми балконами . Конечно, это не всегда устраивает жильцов и тогда они всё равно остекляют эти конструкции.


Рис. 11.

Лоджии. Устройство и особенности


Рис. 12.

Чем лоджия отличается от балкона ? Само слово имеет итальянские корни и происходит от итальянского loggia . Лоджия является частью помещения , но при этом открыта с одной или нескольких сторон .

В современной модификации такое сооружение играет роль балкона , но при этом оно встроено в здание, а не является выступом . Чаще всего такая лоджия имеет две боковые стены и полностью или частично открытый фасад . В советской архитектуре такие сооружения были очень популярны. Особенно это касается жарких азиатских республик , так как лоджия является очень удобным местом для отдыха, особенно в летнее время.

Современное строительство


Рис. 13. Визуальное отличие балкона и лоджии

В современном строительстве лоджия не всегда имеет две боковые стены , поскольку она может быть полукруглой , как на фотографии выше.

Отличие лоджии от балкона состоит также в том, что на лоджии можно устроить полноценную комнату , не прибегая к её расширению. В то время как на стандартном балконе для этого слишком мало места.


Рис. 14.

Совет . Если Вы хотите безошибочно определить, что перед Вами, балкон или лоджия , в первую очередь, обратите внимание на то, является ли это сооружение выносным или оно — часть дома .

Рекомендация . Поскольку лоджия является частью дома и расположена на одном основании с квартирой , Вы можете спокойно заливать бетонную стяжку для устройства пола. В то время как на балконе это всегда следует делать с осторожностью , учитывая, что это выносная конструкция .

Основные отличия лоджии от балкона заключаются в конструкции сооружения . Но, тем не менее — это часть дома и от состояния балкона или лоджии будет зависеть состояние квартиры и дома в целом . На данный момент эти сооружения являются хорошим дополнением к жилой площади квартиры.

Особенности балконов

Прародителем такого слова, как балкон , стал немецкий термин «balko » (что в переводе будет обозначать бревно или же обыкновенную балку), который в свою очередь был трансформирован во французское «balkon ». В итоге балконом стали именовать выступающую за основной периметр здания площадку, огороженную по краям. Собственно, именно выступ — это и есть самое главное и яркое отличие между лоджией и балконом.

К слову, самыми древними балконами можно назвать средневековые сооружения XIII века, выступающие за пределы стен и служившие для наблюдательных или оборонительных целей. Сейчас, конечно, использовать балконы для этого странно [ну, разве что можно поглазеть на соседа, выгуливающего собаку:)], и такие сооружения стали местом для хранения разных вещей или отдыха.

Достаточно часто люди не жалеют денег на качественное остекление, утепление и ремонт балкона, чтобы увеличить размер жилой площади. Отсутствие «утопленности » в само здание не останавливает хозяев, впрочем, как и очень маленький размер этих сооружений. Поэтому балкон в данном случае может стать целой отдельной комнатой , где можно отдохнуть, периодически уединяясь с интересной книжкой или разводя цветы в горшках .

Особенности лоджий

Лоджия – это этакий модифицированный балкон , можно считать, что лоджия фактически является частью жилой площади . Суть в том, что лоджия, в отличие от балкона, не имеет выступа, но здесь есть боковые стенки. Если говорить о типовых лоджиях и балконах, то здесь также имеется разница в размерах. Угловые лоджии могут иметь открытую поверхность с двух сторон, а стандартные – только с одной.

Также существуют (хотя и встречаются очень редко) лоджии-балконы , которые объединяют в себе признаки как балконов, так и лоджии.
Здесь, в отличие от отдельных типов, имеется как небольшой выступ , так и углубление в само здание , но обычно даже такие сооружение не слишком широкие – это ограничение связанно с требованиями к естественной освещенности прилегающей комнаты.

Лоджию можно объединить с комнатой — конечно, этот процесс трудоёмкий, однако позволяет увеличить жилую площадь и пользоваться пространством эффективней. Конечно, при большом желании можно и обычный застеклённый балкон объединить с залом или кухней, однако здесь потребуется значительно больше времени и средств на получение соглашений, а также утепление и ремонт.

Лоджия, не объединённая с комнатой, также может стать хорошим местом для летнего отдыха — именно поэтому именно лоджии так распространены в мегаполисах азиатских стран с жарким климатом.

Выводы

Если Вы хотите полностью избавиться от сомнений и окончательно определить, что у Вас в квартире — лоджия или балкон, то обратите внимание на то, выносное ли это помещение , или же является частью всего дома . В первом случае оно будет являться балконом , а во втором — лоджией .

Отличия в конструкции накладывают некоторый отпечаток и на эксплуатацию и ремонт: к примеру, пол лоджии может быть залит бетонной стяжкой без всяких опасений, а вот в случае с балконом имеет прямой резон выяснить, не станет ли такое решение причиной чрезмерного утяжеления конструкции .

Алгоритм нашего сотрудничества следующий

:
  • Менеджер принимает заявку со всеми нюансами и деталями.

  • Специалисты проводят необходимые замеры.

    Изготовление конструкций.

    Установка.

    Постгарантийное обслуживание.

Услуги компании «Эсток»:

Заявки на расчёт можно прислать по электронной почте :

Современный многоквартирный дом невозможно себе представить без просторной лоджии или уютного балкона. Там складируется множество полезных и не очень нужных вещей, сушится белье, хранятся банки с домашними заготовками.

Иногда это пространство используется и как полноценное продолжение жилой площади. Там устраивают рабочий кабинет, игровую зону, небольшую мастерскую. Очень часто понятия «лоджия» и «балкон» путают, полагая, что они идентичны. Однако это совсем не так. Эти два сооружения имеют несколько конструктивных отличий, о которых и пойдет речь в нашей статье.

Что такое балкон, а что — лоджия?

Визуально отличить эти сооружения очень просто. Балкон представляет собой выступ возле окон, который имеет достаточную площадь, чтобы там можно было разместить мебель, хранить вещи или использовать по другому назначению.

Лоджия – это ниша, углубление в стене. Со стороны улицы она смотрится вровень с фасадом, в то время как балкон в значительной степени выступает из него. Это различие на обывательском уровне. Правильно определить, что собой представляет каждое сооружение, помогут СНиП (строительные нормы и правила).

Согласно строительным нормативам, балкон – это укрепленная площадка, которая выступает из плоскости стены. В зависимости от формы, размера, типа конструкции и других параметров балконы могут отличаться друг от друга.

По типу конструкции балкон бывает:

  1. Типовой. Наиболее распространенный вариант, который сегодня можно встретить во всех типовых постройках. Такие конструкции отличаются друг от друга наличием остекления, различными вариантами отделки, видом ограждения и другими элементами.
  2. Приставной. Этот вид чаще всего можно встретить на первых двух этажах здания. Такая конструкция имеет под собой свободное пространство, где и располагаются балконные опоры.
  3. Пристроенный. Такой балкон, как правило, монтируется уже к существующему строению. Конструкция обязательно имеет выносные консольные балки для крепления сооружения к стене и лицевые опоры для снижения нагрузки на фасад здания.
  4. Навесной. Такая конструкция фиксируется на фасаде при помощи крепежа. Отличается от других типов тем, что для фиксации не требуется дополнительных опор. Благодаря этому, навесной балкон может крепиться на любом этаже. Имеет несколько разновидностей внешнего вида.
  5. Кованый. Балкон, имеющий в конструкции элементы из кованого металла. Это могут быть опоры, перила, ограда, или все в совокупности.
  6. Французский. Принципиальное его отличие – частичное или полное отсутствие площадки. Чаще всего он используется в качестве декоративного ограждения для окон. Отличается компактными габаритными размерами и изяществом конструкции.

Типовой балкон – это железобетонная плита, выступающая от стены здания и огражденная металлической решеткой. Решетка может быть открытой, закрытой декоративными плитами или листами плоского шифера. Плита крепится только со стороны входа, поэтому балкон не рекомендуется перегружать слишком массивными конструкциями и тяжелыми отделочными материалами.

По наличию стекла балконы могут быть застекленными и открытыми. Сегодня все чаще можно встретить именно первый вариант оформления. Люди в попытке защитить себя и свое жилище от шума, пыли, насекомых, атмосферных осадков, закрывают балкон прозрачным стеклом. Этот способ позволяет и немного расширить свою жилплощадь.

Остекление может быть частичным, когда нижняя часть балкона остается закрытой, и полным, когда балконное пространство закрывается стеклом от пола до потолка.

Лоджия не выдается за фасад дома и ограждается, как правило, с трех или двух сторон, в то время как балкон только с одной. Глубина ее утопления в стену зависит от нормативов естественного освещения для комнаты, которая примыкает к этой стене. Бетонная плита, которая служит для нее основой, опирается на несущие или полунесущие стены дома.

Открытая часть лоджии ограничивается металлическим, бетонным, каменным, деревянным, стеклянным или другим парапетом.

В зависимости от конструктивных особенностей лоджия бывает:

  1. Встроенная. При этом варианте лоджия имеет только одну открытую сторону. Опора осуществляется на несущую стену дома.
  2. Выносная. Опорная плита опирается на консоли стен, которые пристроены к дому.
  3. Угловая. При таком варианте две стороны лоджии закрыты, а две открыты.

Лоджия может закрываться стеклом или оставаться открытой. Правда, остекление в любом случае может быть частичным. Нижняя часть лоджии обязательно закрывается кирпичной, бетонной или металлической оградой.

Внутренне пространство лоджии также можно использовать в качестве полноценной жилплощади, даже не прибегая к ее расширению.

Считается, что лоджии не могут отапливаться, однако это не так. Более того, в некоторых административных зданиях лоджии используются, как зоны отдыха для сотрудников. Соответственно там предусмотрено радиаторное отопление для обеспечения комфортных условий для отдыха. Некоторые лоджии за счет своих конструктивных особенностей имеют окна в боковых стенах.

Основные отличия

Балкон и лоджия различаются несколькими параметрами:

  1. По конструктивному типу. Балкон – выносной элемент здания, лоджия – утопленный.
  2. Количество закрытых сторон. У балкона закрывается только одна стена со стороны входа, а у лоджии две (в случае с угловым сооружением) или три.
  3. Прочность. Опорой для балкона служит выносная плита, поэтому он имеет существенные ограничения по весу. То есть не рекомендуется делать на полу бетонную стяжку, устанавливать массивную мебель или использовать для облицовки тяжелый отделочный материал. Опора для лоджии – несущая конструкция здания, поэтому с этой точки зрения она является более надежным и крепким сооружением.
  4. Площадь. Обычно балкон имеет гораздо меньшие габаритные размеры. Длина его ограничена размерами опорной плиты, а длина лоджии – размерами прилегающей комнаты. Обусловлено это все теми же конструктивными особенностями. Балкон – выносная конструкция, поэтому слишком просторной быть не может.
  5. Различия по СНиП. Согласно строительным нормам и правилам, балкон представляет собой огражденную консольную плиту, которая выступает за пределы фасада и закрыта только с одной стороны.

Балкон ограничен по весу располагаемой на нем мебели. Балкон менее функционален, чем лоджия. Поскольку имеются ограничения по весу, то для остекления балкона рекомендовано выбирать легкие алюминиевые рамы. Для остекления лоджии могут использоваться пластиковые стеклопакеты. Лоджия может увеличить площадь примыкаемой к ней комнаты, а балкон – нет.

Разница в функциональности и обустройстве

Что касается функциональности этих сооружений, то выигрывает лоджия. Например, уже на этапе ремонта больше средств вкладывается в балконное пространство. Его надо утеплить и застеклить с трех сторон, в то время как лоджию только с одной или, в редких случаях, с двух. С другой стороны, балкон, занимающий меньшую площадь, требует меньше финансовых вложений на обустройство пола и потолка.

Лоджия – часть квартиры, в то время как балкон – выносная конструкция. Он имеет меньше функциональных возможностей для обустройства его под рабочий кабинет или игровую зону. Ограниченная нагрузка и небольшая ширина заметно сокращают его потенциал.

Лоджию можно превратить практически в любую по назначению комнату. Свободное пространство и хорошее естественное освещение позволяют использовать ее в качестве рабочего кабинета. Для его устройства не потребуется много мебели: достаточно письменного стола, необходимой оргтехники, полки или тумбочки под документы. При необходимости естественное освещение всегда можно усилить искусственным (встроенными светильниками, люстрами, бра).

Небольшой чайный столик, лежак или кресло-качалка позволят превратить лоджию в уютное место для отдыха за чашечкой кофе или любимой книгой.

Стеллаж или комод под детские игрушки, мягкий, ворсистый ковер на полу, доска для рисования и другие мелочи позволят превратить лоджию в игровую зону для детей разного возраста. В этом случае, конечно, надо максимально обезопасить пространство: исключить наличие острых углов и опасных предметов, установить фиксаторы на стеклопакеты.

Зимний сад или оранжерея – «зеленый» уголок, который можно устроить и на лоджии, и на балконе. Кашпо или цветочные горшки можно разместить по периметру парапета, с внешней стороны или расставить по полу.

Просторная лоджия часто становится продолжением обеденной или кухонной зоны. Здесь можно установить прямоугольный или круглый стол, столешницу или даже барную стойку. Балкон же ограничен в этих возможностях, так как утеплить его при помощи радиаторов центрального отопления нельзя, а использовать переносные обогреватели не всегда удобно, да и довольно затратно.

Лоджия позволяет установить обогреватель, кондиционер, утеплить пол, использовать самые разные варианты отделки и элементы декора, расставить массивную, тяжелую мебель.

Помимо вышеперечисленных примеров, лоджия – идеальное пространство для создания домашней библиотеки, гардероба, гостиной, летней кухни, мастерской и других помещений. Достаточно только проявить свою фантазию и обычная лоджия превратится в дополнительную, функционально значимую комнату.

Выбор помещения, в которое будет переоборудоваться лоджия или балкон, зависит от их площади, габаритов, конструктивных особенностей и возможностей.

Балкон тоже может стать прекрасным местом для отдыха, разведения растений, хранения массы полезных вещей. Для этого там вполне можно разместить легкие полки, небольшие тумбочки или стеллажи. Их можно в дальнейшем использовать для размещения спортивного инвентаря, одежды, постельных принадлежностей, игрушек, хозяйственной утвари, швейных принадлежностей, инструментов.

Кстати, балкон может стать отличной теплицей для выращивания некоторых видов овощей, фруктов или цветов.

Многие жильцы многоквартирных домов пользуются жильем, не задумываясь, чем отличается балкон от лоджии. Функции эти помещения выполняют подобные, внешне отличаются мало – какая разница, как называть? А ведь отличия принципиальны – они влияют на качественные характеристики квартиры (следовательно – на стоимость): лоджия и балкон имеют различный потенциал.

Основное отличие лоджии от балкона в следующем: лоджия – часть здания, с трех сторон огражденная несущими стенами и только с одной открыта либо застеклена. Исключение – угловая лоджия: в ней открыты обе внешние стены. Как сразу отличить, что перед глазами: лоджия продолжает линию фасада помещения.

Что такое балкон – выступающая часть здания (то есть, выдается вперед относительно фасадной плоскости), что крепится к строению только основанием и одной общей – несущей – стеной. А три стены выдаются вперед.

Рис. 1. Балкон

Визуально определить отличие балкона от лоджии – дело 3 секунд. Знание данной информации продемонстрирует, как минимум, техническую грамотность хозяина помещения. Обычно не приходится говорить о том, что лучше – балкон или же лоджия: приходится обустраивать, что есть, потому что балкон в лоджию переделать невозможно, как и наоборот. Но необходимо знать, где что можно делать, а где какие процессы непозволительны с точки зрения техники безопасности.

Рис. 2. Лоджии

“Balko” – “выступ”

Определение данного слова идентично его переводу. Поразмыслив логически, легко определить, что выдерживает большую нагрузку: балкон или лоджия. Первый, ввиду принципа присоединения к зданию лишь основанием, наделен меньшей несущей способностью. Активно заставлять его мебелью либо давать иную усиленную нагрузку нельзя – плита треснут.

Конструкцию обносят с трех наружных сторон невысокой решеткой или бортиком – около 1 м. Но ее можно застеклить. Утепляют и присоединяют к смежному помещению редко – такой вариант не рационален. Чтобы присоединенный участок не протекал и сохранял тепло, по сторонам необходимо выполнить утепление – как внешнее, так и внутреннее. Также необходимо утепление сверху, снизу – аналогично, с обеих сторон: через пол и потолок, особенно, если у соседей балконы открытые, теплопотери будут весьма существенные. Но на практике редко кто из соседей разрешает выполнять такую работу со своей стороны.

Отдельного внимания требует остекление: хорошие металлопластиковые или деревянные оконные рамы герметичны, но они имеют солидный вес, потому для балконов не годятся – окна ставятся на дальнюю точку основания, потому давление на пол будет максимальным. В лоджии – да, это лучшее решение, но при остеклении балкона предпочтительнее алюминиевые рамы. Правда, они хорошие теплопроводники: с такими рамами тепло не задержится надолго.

Рис. 3. Вариант обустройства балкона

Когда речь идет о присоединении подобного помещения к примыкающей комнате, речь идет именно о раскрытии лоджий, а не балконов. Это – основная функциональная разница между балконом и лоджией: последнюю можно сделать жилой. А первые традиционно служат местом для хранения не особо нужных вещей, для сушки одежды, выращивания цветов и хранения продуктовых запасов.

Сравнивая балконы и лоджии, следует отметить преимущества первых конструкций: солнечных лучей здесь несравнимо больше, именно потому и белье хорошо сохнет, и чай тут пить солнечным утром приятно.

Балконы имеют небольшую площадь (до 2 м. кв.), они всегда в ширину значительно больше, чем в длину – вытянутые, располагающиеся вдоль стен.

“Loggia” – помещение

Предыдущий пункт дает понять, что такое лоджия. Ее отличают:

  • количество внешних стен;
  • несущая способность;
  • размеры.

Часто они представляют собой небольшую комнату (опционально – с открытой стеной), которую перепрофилируют в кабинет, кухню или детскую. Либо раскрывают, объединяя с соседним помещением – пространство заметно увеличивается. Важны три внутренние стены – в лоджии это позволяет сохранять тепло. Четвертую утепляют пенопластом, полистиролом либо минеральной ватой.

Все реже они используются по аналогии с балконом – не имеет смысла делать “кладовой” столь большую территорию, если ее предназначение может быть более полезным. Общая площадь объекта тут не играет роли.

Рис. 4. Вариант обустройства лоджии

Выбирая квартиру с лоджией, можно смело в уме прибавлять к числу комнат еще одну. С балконом сложнее – его функциональность ограничена. Вспомним, в чем его преимущества: много тепла, света, возможность дышать свежим воздухом, будучи дома, а также отличное место для хранения велосипедов, иного спортивного инвентаря и просто для спокойного отдыха.

В современном строительстве именно лоджии, благодаря функциональности, в приоритете у архитекторов.

Квартира с балконом давно уже перестала быть роскошью, а если балконов несколько – и того лучше. Хозяйки используют его для хранения варений-солений, кто-то складирует там старые вещи, а некоторые устраивают из балкона дополнительную комнату. В любом случае, балкон — отнюдь не лишнее дополнение ко всем квартирным удобствам. Только иногда, говоря о балконе, мы имеем ввиду лоджию. Какая разница? В принципе, пока вы не решитесь продать свою недвижимость или приобрести новую, вас этот вопрос может и не волновать. Просто наличие балкона или лоджии может повлиять на стоимость жилища. Поэтому стоит узнать, чем отлучится лоджия и балкон.

Внешние отличия

Внешнюю разницу между балконом и лоджией объяснит вам любой проектировщик: балкон выступает за периметр дома, а лоджия находится в нише, являясь частью дома. Да и названия говорят о многом. «Балкон » произошёл от слова «балка» и изначально предполагал выступ возле окна, который позже стали ограждать, в связи с любовью некоторых граждан прогуливаться по этой самой балке. Вот так и появились ограждённые выступающие части дома, или балконы. С лоджией всё иначе. Дословный перевод с итальянского – «беседка». И она, в отличие от балкона, находится не снаружи, а внутри дома. К тому же, лоджия имеет боковые стены и потолок. Лоджия предполагает наличие аналогичных строений под собой и над собой, то есть, если смотреть снаружи здания, то лоджии, словно кубики, будут громоздиться друг на друге. В связи с этим, лоджия считается более устойчивой конструкцией, она способна выдержать больший вес. И балкон, и лоджия относятся к неотапливаемым помещениям, хотя при желании эту проблему можно решить.

Балкон
Лоджия

Подсчёт площади

От того, насколько правильно вы определите, что находится у вас в квартире, балкон или лоджия, будет зависеть её стоимость. Ведь площадь балконов и лоджий считается по-разному. При подсчёте общей площади квартиры, площадь лоджий считается с понижающим коэффициентом – 0,5; а балконы – 0,3.

Мы привыкли к стандартным балконам или лоджиям, хотя иногда в строительстве встречаются некоторые их разновидности, например, «французский» балкон, веранда, балкон-лоджия. И подсчёт коэффициента тоже нужно вести, точно зная, к какому виду площади относится та, или иная конструкция.

«Французский» балкон, хоть и носит звание балкона, но вряд ли может на него претендовать. Исходя из определения, балкон должен выступать за периметр дома, а французский балкон не выступает из здания. Это, скорее, огромное окно, или дверь, чаще во всю высоту стены, имеющее снаружи решётку, обеспечивающую не столько безопасность, сколько служащую элементом декора. Французский балкон площади не имеет.

Веранда – этот тот же балкон, только расположенный вдоль всей стены здания. Чаще присутствует в загородных домах, однако может встретиться и в многоэтажных.

А вот балкон-лоджия – уникальная конструкция, придуманная хитрыми проектировщиками. Часть её утоплена в здание, а часть выступает. В этом случае стоит обратиться к экспертам, чтобы они посчитали коэффициент.

Выводы сайт

  1. Балкон выступает за периметр дома, лоджия утоплена в здание.
  2. Лоджия имеет боковые стены и потолок, балкон нет.
  3. При подсчёте площади квартиры, площадь балкона считается с понижающим коэффициентом 0.3, а лоджия – 0.5.

Балконы и лоджии – это пространство, которое хочется использовать максимально эффективно. При покупке жилья они являются дополнительным бонусом – и необходимо разбираться во всех технологических и юридических нюансах, с которыми вы столкнетесь.

  • Холодное остекление
  • Утепление балкона и лоджии – теория и фото
    • Полное утепление

«Балкон»

Изначально балконами считались огражденные площадки, выступающие за пределы здания. Грубо говоря, балкон имеет лишь одно основание – это его пол. В качестве ограждения может выступить решетка, металлические листы, или бетонная лента по пояс. Даже если балкон застеклен от пола до потолка и утеплен – лоджией от этого он не становится, несмотря на многочисленные заблуждения.

Она встроена в само здание, являясь как бы отдельной комнатой внутри него. Лоджию окружают три стены, и лишь одна часть — открытая.

Несомненно, у ее владельцев больше преимуществ. Как правило, она шире и просторнее, чем балкон, дает больший простор для дизайнерской фантазии, и, в конце концов, на лоджии теплее. Там найдется место для полноценного шкафа, маленького диванчика, журнального столика, высадки .

Что лучше – балкон или лоджия? Казалось бы, ответ очевиден, но у последней есть и небольшие минусы. В частности, владельцам квартиры с лоджией достается куда меньше естественного солнечного света, так как большую часть отражают стены. Если комната с лоджией выходит на северную сторону, скорее всего, зимой ее нужно будет освещать практически круглосуточно искусственными источниками света. Но при этом – отсутствие ветра и сквозняков, при условии хорошего и качественного ремонта.


В то же время, в литературе встречается такое понятие, как лоджия-балкон. Как понятно из названия, это нечто среднее, наполовину утопленное в здание, наполовину выдающееся наружу. Также правильно называть полулоджией сооружение, когда с трех сторон ее закрывает бетонные плиты или кирпич, а спереди сделан металлический каркас.

«В чём различие?»

Итак, подведем итоги:

  • Лоджия имеет со зданием три общих стены, а балкон только одну. Правда, лоджия может быть угловой или полукруглой, тогда общих стены будет две.
  • Лоджия имеет потолок, а балкон нет.
  • Балкон выдается за пределы здания, а лоджия нет.
  • В некоторых случая на лоджию можно провести отопление, на балконе этого сделать не получится.
  • Существенное отличие лоджии от балкона — при обустройстве последнего приходится учитывать допустимую нагрузку. Лоджию эти ограничения не касаются.
  • По закону, и первые, и вторые относятся к неотапливаемым помещениям. Поэтому при появлении батареи пространство включается в общую площадь жилья.

«Расчёт площади квартиры»

Рассмотрим еще один немаловажный для владельцев квартир вопрос – входит ли площадь балкона и лоджии в площадь квартиры. И в итоге – влияют ли на конечную стоимость жилья? Площадь квартиры – это сумма площадей всех ее составляющих частей, логично? Да, но не совсем. Так как балкон не может считаться зоной, пригодной для проживания, его площадь рассчитывается с понижающим коэффициентом. То же самое относится и к лоджиям, за небольшой оговоркой, которую мы отметим отдельно.

Не будет лишним сказать: обращайте внимание на то, что написано в вашей документации. Естественно, риэлторы ставят перед собой цель увеличить площадь продающегося жилья, поэтому будьте внимательны. Разница между балконом и лоджией – в размере поправочного коэффициента. Для балкона — 0,5, а для лоджии – 0,3. Это актуально и в случае с коммунальными платежами – оплачивать отопление за весь метраж, включающий лоджию, вы не должны.

«Как сделать дополнительные метры

частью жилого пространства?»

Голубая мечта большинства владельцев «примыкающих периметров» – использовать их более эффективно, чем скромное место для отдыха. Конечно, если балкон является открытым, и состояние дома не позволяет остеклить и утеплить его – ничего не попишешь. Но не расстраивайтесь – даже из маленького тесного балкона можно соорудить уютный уголок на зависть всем соседям!
Его можно декорировать на манер восточного шатра, превратить в цветущий пышный сад, украсить в стиле французского летнего кафе. Самые красивые идеи вы можете найти в статье про , где мы собрали для вас вдохновляющие фотографии с подробными пояснениями.


«Отделка»

Была подробно рассмотрена в отдельной статье, но сейчас нас интересует только один аспект – работы по внешней обшивке и утеплению. Холодное и теплое остекление балконов и лоджий – в чем разница?

«Холодное остекление»
  • Оно уместно в том случае, когда вы не собираетесь проводить на лоджии много времени, либо будете активно эксплуатировать ее только летом. Выбрасывать немаленькие деньги на значительное утепление в вашем случае не имеет смысла.

Холодное остекление защитит лоджию от осадков, грязи, пыли, уличного шума. И как ни странно, температура на балконе все равно будет ощутимо выше. Такое остекление выполняется алюминиевым профилем, который защищен от коррозии и рассчитан на срок службы более 50 лет. Кстати, его можно выкрасить в любой цвет, реализовав любую идею по .
Если же в планах сделать помещение более теплым, необходимо установить пластиковые стеклопакеты и заняться более основательным утеплением.

«Утепление балкона и лоджии – теория и фото»
  • Утепление лоджии – это необходимый этап перед началом перепланировки, если вы объединяете ее с комнатой. Процедура затрагивает все – пол, потолок и стены. Многие опасаются, что утепление съест дополнительные сантиметры площади, ведь слишком тонкие стены не могут обеспечить теплоизоляцию. Но не волнуйтесь – вы лишитесь не более чем 5-6 сантиметров, что, согласитесь, незначительно.


  1. Стены действительно промерзают быстро, поэтому тепло нужно задерживать. Для этого используется изоляция «пенофол» и теплоизоляционные плиты, называющиеся пеноплэкс.
  2. Перед этим тщательно заделывают все щели, чтобы под утеплителем не гулял ветер. Дополнительно слои утеплителя обкладываются полиэтиленом.
  3. В результате, балкон или лоджия начинают напоминать гигантский термос, которому вверено надежно хранить тепло.
  4. И лишь после этого можно приступать к косметической отделке помещения.

Если подобные манипуляции провели на балконе – даже зимой дверь на него можно держать открытой, сквозняки и морозы минуют вас стороной. Но чтобы жить в этой комнатке – понадобится тяжелая артиллерия.

«Полное утепление»

Чем же отличается полное утепление балкона и лоджии?

То, что мы понимаем под обычным утеплением помогает лишь удерживать тепло в помещении, но ни в коем случае не увеличивать его количество. На обычной утепленной лоджии зимой вам придется несладко. О том, чтобы проработать там целый день, неторопливо позавтракать или предаться любимому хобби и речи быть не может.

Автоматически на лоджии тепло не станет! Сделать её полноценной частью квартиры, то есть включить в общую площадь без каких-либо коэффициентов, возможно лишь в случае, если на лоджию будет вынесена батарея. Это не только подарит вам настоящий уют и комфорт, но и поднимет стоимость жилья.

«Объединение с квартирой»

Если лоджия примыкает к кухне или гостиной, у вас появляется шанс немного увеличить площадь комнаты. Обратите внимание, что это считается перепланировкой, при этом весьма серьезной, чтобы решить, стоит ли игра свеч. Присоединение лоджии к комнате могут посчитать частичной реконструкцией здания, если речь идет о разборке несущих стен. Перепланировка потребует согласования, и производить ее самостоятельно крайне не рекомендуется.

  • Объединив кухню с балконом, вы можете устроить на бывшем балконе столовую, место для игр ребенка, поставить туда холодильник и организовать хранение продуктов. Интегрировав балкон и лоджию в гостиную или спальню, можно организовать кабинет, место для занятий спортом или просто уютную зону отдыха с прекрасным видом на город.
  • Важно понимать, что полное удаление проема делать нельзя – это сильно ослабит несущую конструкцию! Часть бывшего подоконника придется оставить на месте, но проявив фантазию, вы без труда превратите ее в барную стойку, рабочую поверхность или туалетный столик!

Анодные материалы из алюминиево-медного сплава для высокоэнергетических водных алюминиевых батарей

Физико-химические характеристики сплавов Al-Cu

Металлический алюминий является одним из наиболее привлекательных анодных материалов в постлитиевых батареях ввиду его многочисленных достоинств, таких как низкая стоимость и высокое содержание Земли, а также высокая плотность заряда и гравиметрическая/объемная емкость по сравнению с Na, K и Zn ( рис. 1a и дополнительная таблица 1) 10,21,24,25 . Чтобы решить присущую ему проблему необратимости из-за оксидного слоя, здесь мы разрабатываем периодически выровненные металлические/интерметаллические гальванические пары Al/Al 2 Cu в сплаве E-Al 82 Cu 18 для улучшения зачистки/покрытия Al в AR -АМС, отличающиеся от эвтектического сплава Zn-Sn для сведения к минимуму измельчения активных материалов и последующей потери электрического контакта в ЛИА 38 , и эвтектического сплава Zn-Al для решения проблем с дендритами металлического цинкового анода в перезаряжаемых цинк-ионных батареях на водной основе 39 .При допущении, что все атомы Al могут принимать участие в электрохимической зачистке/осаждении, теоретические объемная и гравиметрическая емкости сплава E-Al 82 Cu 18 оцениваются в 7498 мАч см −3 и 1965 мАч. г -1 .

Рис. 1: Достоинства металлического алюминиевого анода и характеристики микроструктуры эвтектических сплавов Al-Cu.

a Сравнение электрохимических свойств, стоимости и распространенности Al, Zn, K, Na и Li. b Схема, иллюстрирующая процедуру получения пластинчатого наноструктурированного сплава E-Al 82 Cu 18 , состоящего из чередующихся ламелей α-Al (серый) и интерметаллического Al 2 Cu (темно-желтый). c Фотография готовых листов сплава E-Al 82 Cu 18 с размерами ~13 см × ~1,5 см × ~400 мкм. Масштабная линейка, 1 см. d Рентгенограммы E-Al 82 Cu 18 (розовая линия), интерметаллического Al 2 Cu (синяя линия) и монометаллического Al (зеленая линия) электродной фольги.Образцы линий показывают справочные карты 04–0787 и 25–0012 для гранецентрированного кубического Al (желтые линии) и объемно-центрированного тетрагонального Al 2 Cu (синие линии) в соответствии с JCPDS соответственно. e Репрезентативная оптическая микрофотография пластинчато-наноструктурированного сплава E-Al 82 Cu 18 с межпластинчатым расстоянием ~420 нм. Масштабная линейка, 5  мкм. f СЭМ изображение E-Al 82 Cu 18 в обратно рассеянных электронах с различными контрастами, соответствующими ламелям α-Al и интерметаллида Al 2 Cu, а также соответствующее картирование элементов Cu (зеленым) и Ал (в красном).Масштабная линейка, 1  мкм. г HRTEM-изображение E-Al 82 Cu 18 на границе Al 2 Cu/Al. Масштабная линейка, 2 нм. h , i БПФ-картины выбранных красных и розовых ящиков в интерметаллической фазе Al 2 Cu ( h ) и металлическом Al ( i ). j HRTEM-изображение Al/Al 2 O 3 межфазной области. Масштабная линейка, 2 нм. k БПФ-картины выбранной области в аморфном слое Al 2 O 3 в j .

Сплав E-Al 82 Cu 18 получают дуговым плавлением чистых металлов Al (99,994 %) и Cu (99,996 %) с эвтектическим составом 82:18 (ат.%), а затем водой. циркуляционное охлаждение печи для образования несмешивающихся эвтектоидов α-Al и Al 2 Cu посредством реакции затвердевания эвтектики (рис. 1б, в) 40,41 . Рентгеноструктурный анализ (РФА) демонстрирует спонтанное разделение фаз α-Al и Al 2 Cu в свежеприготовленном сплаве E-Al 82 Cu 18 (рис.1d), с двумя наборами характеристических рентгенограмм, соответствующих плоскостям (111), (200), (220) и (311) гранецентрированного кубического (ГЦК) металла Al (JCPDS 04-0787) и (110 ), (200), (211), (112), (202), (222), (420), (402) плоскости объемно-центрированного тетрагонального (bct) интерметаллического соединения Al 2 Cu (JCPDS 25-0012 ), соответственно. Оптическая микрофотография листов сплава E-Al 82 Cu 18 показывает, что эвтектическое затвердевание образует упорядоченную пластинчатую наноструктуру из чередующихся ламелей α-Al и интерметаллида Al 2 Cu толщиной ~150 нм и ~270 нм ( Инжир.1e и дополнительный рисунок 1), т. е. расстояние между ламеллярами ~ 420  нм. Эта микроструктура также иллюстрируется изображением в обратно рассеянных электронах на сканирующем электронном микроскопе (SEM) и соответствующим картированием элементов Al и Cu с помощью энергодисперсионной спектроскопии (EDS). Как показано на рис. 1f, атомы Al и Cu периодически распределяются в сплаве E-Al 82 Cu 18 в зависимости от наличия чередующихся наноламелей Al и Al 2 Cu. На рисунке 1g показано изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа (HRTEM) высокого разрешения межфазной области Al/Al 2 Cu, если смотреть вдоль осей их зон <111> и <10\(\bar{2}\)>.Ввиду фазового разделения, вызванного эвтектической реакцией 40,41 , присутствуют четко обособленные области монометаллического Al и интерметаллического Al 2 Cu, которые идентифицируются по их картинам быстрого преобразования Фурье (БПФ) ГЦК и ОЦТ кристаллографических структур ( Рис. 1з, и). Благодаря высокой оксофильности Al 10,11,22,23,24,25,34,35 целесообразно наблюдать тонкую аморфную оксидную оболочку толщиной ~4 нм на составляющих ламелях α-Al сплав E-Al 82 Cu 18 (рис.1к, л). Тем не менее, измерения методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) показывают, что в дополнение к химическому состоянию Al 3+ , обусловленному образованием слоя Al 2 O 3 , компоненты Al и Cu в поверхностном слое Сплав E-Al 82 Cu 18 находится в основном в металлическом состоянии из-за проводящих ламелей Al 2 Cu (дополнительный рисунок 2a, b), которые не только облегчают перенос электронов через аморфный Al 2 O 3 поверхностный слой, но в паре с соседними ламелями Al с образованием локальных гальванических пар Al/Al 2 Cu в процессах заряда/разряда 36,37,42 .

Электрохимические характеристики сплавов Al–Cu

Для исследования влияния пассивирующего оксидного слоя на поведение электродов на основе алюминия при снятии/осаждении алюминия электрохимические измерения проводятся в симметричной ячейке с использованием 2 M Al(OTF) 3 водных электролитов с различной концентрацией кислорода ( C O2 ), которые регулируются продувкой O 2 или N 2 в течение разного времени (дополнительная таблица 2).На рисунке 2а показан репрезентативный профиль напряжения симметричного элемента E-Al 82 Cu 18 во время зачистки/напыления алюминия при плотности тока 0,5 мА см −2 по сравнению с профилями симметричного элемента Al 2 Cu и Алюминиевые, в O 2 -продувном водном электролите Al(OTF) 3 с C O2  = 13,6 мг л −1 . Симметричная ячейка E-Al 82 Cu 18 демонстрирует относительно плоские и симметричные плато напряжения на этапах зачистки/напыления алюминия, несмотря на то, что напряжение гистерезиса постепенно увеличивается до ~180 мВ от начальных 150 мВ, вероятно, из-за постоянного образования пассивирующего оксида. в таком электролите с высокой концентрацией кислорода (дополнительный рис.3а). Это резко контрастирует с монометаллической симметричной ячейкой Al, в которой нестабильное перенапряжение достигает ~ 2000–3000 мВ из-за побочных реакций, таких как реакция выделения водорода и реакция окисления Al (рис. 2a и дополнительный рис. 3b). ) 11,14 . В то время как для симметричной ячейки Al 2 Cu требуется начальное высокое перенапряжение ~ 400  мВ, чтобы отделить Al от термодинамически стабильной интерметаллической фазы Al 2 Cu. По мере того, как очищенный Al полностью участвует в последующих циклах зачистки/осаждения, перенапряжение постепенно снижается до ~195 мВ (рис.2а и Дополнительный рис. 3в), что сравнимо со значением E-Al 82 Cu 18 симметричной ячейки из-за образования дополнительных гальванических пар Al/Al 2 Cu 36,37,42 .

Рис. 2: Зависимость характеристик алюминиевого покрытия/зачистки эвтектических сплавов Al-Cu от концентрации кислорода.

a , b Профили напряжения зачистки/напыления Al электродов E-Al 82 Cu 18 (розовая линия), Al 2 Cu (синяя линия) и электродов из чистого алюминия (зеленая линия) в их собранные симметричные ячейки в 2 M водном электролите Al(OTF) 3 с C O2  = 13.6 ( a ) и 0,13 мг л -1 ( b ), которые очищаются O 2 и N 2 в течение 2 ч соответственно. Плотность тока: 0,5 мА см -2 . c , d Спектры ЭИС собранных симметричных ячеек E-Al 82 Cu 18 , Al 2 Cu и чистого Al в 2 M Al(OTF) 3 17 водном электролите с C 11 O2  = 13,6 ( c ) и 0,13 мг л −1 ( d ).Символы представляют собой необработанные данные симметричных ячеек E-Al 82 Cu 18 (розовые сферы), Al 2 Cu (синие ромбы) и чистого Al (зеленые квадраты), а линии представляют подходящие данные E -Al 82 Cu 18 (розовая линия) и Al 2 Cu (синяя линия).

В то время как в водном электролите Al (OTF) 3 с низкой концентрацией кислорода, эти электроды на основе алюминия имеют поверхностное окисление, которое необходимо уменьшить для улучшения зачистки / покрытия алюминия (дополнительный рис.3а–в). Как показано на дополнительном рисунке 3d, перенапряжения этих симметричных клеток на основе алюминия явно уменьшаются по мере того, как C O2 уменьшается до 0,13 мг л -1 . На рисунке 2b сравниваются начальные профили напряжения симметричных ячеек E-Al 82 Cu 18 , Al 2 Cu и Al во время зачистки / покрытия Al при 0,5 мА см −2 в N 2 — очищенный Al(OTF) 3 водный электролит с C O2  = 0.13 мг л -1 . Вследствие значительного подавления образования дополнительного оксида симметричная ячейка E-Al 82 Cu 18 имеет стабильные плато напряжения всего ~ 53 мВ, что составляет только одну шестую от начальных перенапряжений (~ 300 мВ). которые берутся для удаления Al из интерметаллической матрицы Al 2 Cu для последующего циклического удаления/осаждения Al в симметричных ячейках Al 2 Cu. Меньшая поляризация ячейки E-Al 82 Cu 18 , вероятно, связана с ламеллярной наноструктурой электрода E-Al 82 Cu 18 , в котором составляющий металлический α-Al и интерметаллид Al 2 Cu ламели играют различную роль в циклах зачистки/покрытия алюминиевых сплавов.В силу их различных коррозионных потенциалов 36,37,42 менее благородный α-Al термодинамически предпочитает работать в качестве электроактивного материала для обеспечения носителей заряда Al 3+ , а более благородный Al 2 Cu пары с составляющим α-Al образуют локальные гальванические пары, запускающие удаление алюминия, и служат двумерным наноструктурой для направления последующего покрытия алюминием. Независимо от того, в каком электролите C O2 с 13,6 до 0,13 мг л −1 , ламеллярная наноструктура улучшает поведение алюминия при зачистке/покрытии E-Al 82 Cu 18 (дополнение)3a) по сравнению с монометаллическим алюминием, который в качестве безосновного электрода подвергается усиливающемуся процессу поляризации из-за неконтролируемого отрыва / покрытия алюминия и неизбежного выделения водорода и реакций окисления алюминия (дополнительный рисунок 3b) 11,23 . Их различное поведение при извлечении/покрытии алюминия дополнительно исследовано с помощью циклической вольтамперометрии (ЦВА) в водном электролите N 2 с продувкой Al(OTF) 3 с C O2  = 0,13 мг л −1 где материалы E-Al 82 Cu 18 , Al 2 Cu и Al используются в качестве рабочего электрода и противоэлектрода, а алюминиевая проволока используется в качестве электрода сравнения в трехэлектродной конфигурации ячейки.Как показано на дополнительном рисунке 4, электрод E-Al 82 Cu 18 демонстрирует улучшенные симметричные характеристики зачистки / покрытия алюминия с начальным потенциалом всего 0   В по сравнению с Al / Al 3+ и улучшенным плотность тока по сравнению с другими электродами на основе алюминия. Это резко контрастирует с интерметаллическим Al 2 Cu с прочными ковалентными связями Cu–Al и монометаллическим Al с естественным оксидным слоем, у которых потенциалы начала отрыва Al достигают ~96 и ~172  мВ соответственно вдоль низкие плотности тока.Гальваническая пара Al/Al 2 Cu, усиленная кинетикой удаления/осаждения алюминия, также демонстрируется измерениями спектроскопии электрохимического импеданса (EIS) симметричных ячеек E-Al 82 Cu 18 , Al 2 Cu и Al ( Дополнительный рис. 5a–c). На рис. 2c, d показаны репрезентативные графики Найквиста, сравнивающие спектры EIS всех симметричных ячеек на основе Al в O 2 — и N 2 — очищенных водных электролитах Al(OTF) 3 с C O2  = 13.6 и 0,13 мг л -1 соответственно. При этом симметричные ячейки E-Al 82 Cu 18 имеют характерные полукруги в области высоких и средних частот и наклонные линии в области низких частот, в отличие от ячеек Al 2 Cu и Al с значительно большие диаметры полуокружностей. На высоких частотах точка пересечения на действительной оси представляет собственное сопротивление как электролита, так и электрода ( R I ). В диапазоне средних частот диаметр полукруга соответствует параллельному соединению сопротивления переноса заряда ( R CT ) алюминиевой зачистки/покрытия и элемента постоянной фазы (CPE).Наклон наклонной линии на низких частотах представляет собой сопротивление Варбурга ( Z w ). На основе этих общих дескрипторов в эквивалентной схеме (дополнительный рис. 5d) спектры EIS анализируются с использованием сложного нелинейного метода аппроксимации наименьших квадратов. На дополнительных рисунках 6a, b сравниваются значения R I и R CT всех электродов на основе Al в водных растворах Al(OTF) 3 с различными C O2 900, где E-Al 82 Cu 18 всегда имеет самые низкие значения R I и R CT .На С O2 = 0,13 мг L -1 , R I E-Al 82 Cu 18 электрода составляет всего ~ 3 Ом, потому что там образуют ультратонкий оксидный слой для облегчить зачистку/покрытие алюминия. Электрод E-Al 82 Cu 18 , запускаемый периодическими гальваническими парами Al/Al 2 Cu, имеет сопротивление R CT ~160 Ом, что более чем в двадцать раз ниже, чем у монометаллического Al с более толстым пассивирующим оксидным слоем (~ 3880   Ом) (дополнительная таблица 3).

Чтобы определить особую роль α-Al и наноламелей Al 2 Cu в электродах E-Al 82 Cu 18 , картирование ex-situ методом СЭМ-ЭДС проводится после глубокого удаления алюминия и нанесения покрытия на 1 мА см −2 в течение 10 ч в водном электролите Al(OTF) 3 с C O2  = 0,13 мг л −1 (рис. 3а). Как показано на типичном изображении СЭМ в обратно рассеянных электронах электрода E-Al 82 Cu 18 , очищенного от алюминия (левая вставка на рис.3а), составляющие ламели α-Al в качестве электроактивных материалов избирательно растворяются в процессе удаления алюминия, в то время как интерметаллические ламели Al 2 Cu остаются, образуя наноструктурированный двумерный узор ламелей. Это также иллюстрируется соответствующим картированием элементов Al и Cu SEM-EDS (левые вставки на рис. 3a), где атомы Al распределяются вдоль богатых Cu ламелей Al 2 Cu. Во время последующего процесса гальванопокрытия алюминия алюминий встраивается в оголенные E-Al 82 Cu 18 вдоль сформированных на месте структурных двумерных наноструктур Al 2 Cu.Как показано на изображениях элементного картирования SEM-EDS E-Al 82 Cu 18 с покрытием Al 82 Cu 18 (правые вставки на рис. 3a), электроосажденные атомы Al равномерно распределяются в каналах, зажатых между Al 2 Cu ламели, то же, что и нетронутый E-Al 82 Cu 18 (рис. 1д). В соответствии с профилями напряжения процессов зачистки/напыления алюминия, энергоэффективность (ЭЭ) оценивается как ~99,4% в соответствии с уравнением \({{{{\rm{EE}}}}}}=\int I {V} _ {{{{{{\ mathrm {зачистки}}}}}}} (t) {{{{{\ mathrm {d}}}}}}} t/\ int I {V} _ { {{{{{\mathrm{plating}}}}}}}}(t){{{{{\mathrm{d}}}}}}t\, что указывает на высокую обратимость Al E-Al 82 Электрод Cu 18 .Здесь I — плотность тока, V зачистки ( t ) и V гальванизации ( t ) — напряжения зачистки и гальванизации в момент времени ( 9091 ).

Рис. 3: Электрохимические характеристики симметричных ячеек на основе Al.

a Типичный профиль напряжения зачистки/покрытия (розовая линия) E-Al 82 Cu 18 симметричные ячейки в 2 M Al(OTF) 3 водный электролит с C   O213 мг л -1 . Плотность тока: 1 мА см -2 . Вставки: репрезентативные изображения СЭМ и соответствующие карты элементов Al (красный) и Cu (зеленый) SEM-EDS для электрода E-Al 82 Cu 18 после удаления алюминия (слева) и последующего нанесения алюминия ( правильно). Масштабные линейки, 1  мкм. b Сравнение скоростей для симметричных ячеек электродов E-Al 82 Cu 18 (розовая линия), Al 2 Cu (синяя линия) и Al (зеленая линия) в 2 M Al (OTF) 3 водный электролит с C O2  = 0.13 мг л −1 при различных плотностях тока 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 мА см −2 . Вставка: увеличенные профили напряжение-время, сравнивающие поведение электродов E-Al 82 Cu 82 Cu 18 (розовая линия) и Al 2 Cu (синяя линия) при различных плотностях тока. c Долговременная циклическая стабильность алюминиевых зачисток/покрытий для симметричных ячеек на основе электродов E-Al 82 Cu 18 (розовая линия), Al 2 Cu (синяя линия) и Al (зеленая линия) в 0.5 мА см −2 в 2 M Al(OTF) 3 водный электролит с C O2  = 0,13 мг л −1 . Вставка: эволюция напряжения для Al (слева), Al 2 Cu (в центре) и E-Al 82 Cu 18 (справа). д е Спектры ЭИС E-Al 82 Cu 18 ( d ), Al 2 Cu ( e ) и Al (

5 f 9 ) до и после симметричных ячеек измерения циклов зачистки/покрытия для 240 ч, 240 ч и 24 ч, соответственно, в 2 M водном электролите Al(OTF)

3 с C O2  = 0.13 мг л -1 . Символы квадрата и кружка представляют собой необработанные данные E-Al 82 Cu 18 ( d ), Al 2 Cu ( e ) и Al ( f ) симметричных ячеек до и после Al зачистки/покрытия в течение 240 ч соответственно, в которых линии представляют данные их подгонки.

Благодаря ламеллярно-наноструктурному рисунку Al 2 Cu, который улучшает кинетику удаления/осаждения Al составляющих ламелей α-Al, симметричная ячейка E-Al 82 Cu 18 демонстрирует лучшие характеристики скорости в водный электролит Al(OTF) 3 с C O2 = 0.13 мг л -1 . Как показано на рис. 3б, симметричная ячейка E-Al 82 Cu 18 имеет постоянно увеличивающийся гистерезис ~31, ~56 и ~103 мВ при увеличении плотности тока от 0,5 до 1,0, 1,5 и 2,5 мА см −2 . Эти напряжения гистерезиса значительно ниже значений симметричных ячеек на основе интерметаллических Al 2 Cu (~51, ~95 и ~192 мВ) и монометаллических Al (~1750, ~2990 и ~4530 мВ) электродов. На рисунке 3c сравнивается циклическая стабильность алюминиевых зачисток/покрытий всех симметричных ячеек на основе алюминия.Очевидно, что профиль напряжения симметричной ячейки E-Al 82 Cu 18 не показывает явных колебаний при длительном циклировании при 0,5 мА см −2 в течение более 2000 ч, за исключением небольшого снижения перенапряжения. от начального ~ 53 мВ до конечного ~ 37 мВ, вероятно, из-за образования все меньшего и меньшего количества оксида (правая вставка на рис. 3c) и незначительного выделения водорода (дополнительный рис. 7a). Это контрастирует с симметричными ячейками Al 2 Cu и Al с гораздо большим гистерезисом напряжения и флуктуациями при 180 ч и 26 ч соответственно (рис.3с). При увеличении времени циклирования происходят серьезные побочные реакции выделения водорода и окисления алюминия наряду с процессами удаления / покрытия алюминия, особенно в монометаллической симметричной ячейке Al (левая вставка на рис. 3c и дополнительный рис. 7b). Генерация водорода определяется с помощью газовой хроматографии на месте (дополнительный рисунок 7c). Производство водорода увеличивает значение рН электролитов, чтобы облегчить окисление металлического алюминия и, таким образом, усугубить побочные реакции 11,43 , что приводит к повреждению корпуса элемента и утечке электролита (дополнительный рис.8). Как свидетельствуют более интенсивные полосы комбинационного рассеяния и изменение химического состояния Al в спектрах XPS (дополнительные рисунки 9 и 10), действительно образуется дополнительный Al 2 O 3 на монометаллическом алюминиевом электроде после 40 зачистки/покрытия. циклы. В то время как в симметричной ячейке E-Al 82 Cu 18 поверхностный оксид электрода E-Al 82 Cu 18 , вероятно, ниже предела обнаружения для измерений рамановской спектроскопии (дополнительные рис.11 и 12), что позволяет осуществлять высокообратимую зачистку/покрытие алюминия при низком перенапряжении. Кроме того, не наблюдается никаких пузырьков на электродах E-Al 82 Cu 18 во время процессов зачистки / покрытия алюминия (дополнительный рисунок 7b). Улучшенная циклическая стабильность электрода E-Al 82 Cu 18 также подтверждается незаметным изменением спектров EIS во время процессов зачистки/осаждения Al (рис. 3d). Относительно начальных значений R I и R CT они увеличиваются лишь на ~2 и ~20 Ом после 120 циклов соответственно, что значительно меньше, чем у интерметаллических Al 2 Cu электродов (~ 8 и ~290 Ом) (рис.3e и дополнительную таблицу 4). В то время как монометаллическая алюминиевая симметричная ячейка имеет значения R I и R CT , которые увеличиваются до ~ 36 и ~ 8855   Ом только после 12 циклов (рис. 3f и дополнительная таблица 4). Благодаря высокой обратимости снятия/покрытия алюминия электрод E-Al 82 Cu 18 по-прежнему сохраняет исходную ламеллярную наноструктуру даже после более чем 1000 циклов (2000 ч) (дополнительный рисунок 13a), что резко контрастирует электродам Al 2 Cu и Al, которые выполняются только в течение 125 и 20 циклов зачистки/покрытия Al соответственно.Как показано на дополнительном рис. 13b, c, на электродах Al 2 Cu и Al появляется большое количество трещин. Все эти электрохимические и структурные особенности подтверждают эффективное поведение электрода E-Al 82 Cu 18 при удалении/осаждении алюминия из-за его ламеллярной наноструктуры, состоящей из чередующихся ламелей интерметаллида Al 2 Cu и α-Al.

Характеристики электрохимического накопления энергии полных элементов с ионами алюминия

Для разработки полных элементов на основе E-Al 82 Cu 18 на основе AR-AMB для практического использования, катодный материал Al 3+ предварительно интеркалированный марганец оксид (Al x MnO 2 · n H 2 O) получают модифицированным гидротермальным методом.На дополнительном рисунке 14a, b показаны изображения СЭМ и ПЭМ с малым увеличением в исходном состоянии Al x MnO 2 · n H 2 O, демонстрирующие иерархическую наноструктуру, состоящую из нанолистов толщиной n ~ 10  . Изображение HRTEM нанолистов Al x MnO 2 · n H 2 O иллюстрирует природу слоистой кристаллической структуры (вставка на дополнительном рисунке 14b). Согласно спектральным особенностям колебаний Mn-O 44,45 , характерные полосы комбинационного рассеяния на 506, 573 и 641  см -1 раскрывают структуру типа бирнесита (дополнительный рис.14в) 46 . Это дополнительно подтверждается явными дифракционными пиками на рентгенограммах Al x MnO 2 · n H 2 O при 2θ = 10,9°, 25,2°, 36,7°, 6 к отражениям 001, 002, 110 и 020 бернессита (JCPDS 43–1456) (дополнительный рисунок 14d). Дифракционные пики, отклоняющиеся от соответствующих линий, указывают на предварительную интеркаляцию гидратированного катиона Al 3+ . Что касается положения дифракционного пика 001, расстояние между слоями нанолистов Al x MnO 2 · n H 2 O оценивается как 0.811 нм, что согласуется с наблюдениями на изображении HRTEM (вставка на дополнительном рисунке 14b). Спектр РФЭС свидетельствует о присутствии атомов Al, Mn и O в свежеприготовленных нанолистах Al x MnO 2 · n H 2 O (дополнительный рис. 15a), где Значение x оценивается как ~ 0,12 согласно анализу оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) (дополнительная таблица 5). В спектре XPS Al 2 p с высоким разрешением (дополнительный рис.15б) характерный пик при энергии связи 75,0 эВ приписывается предварительно интеркалированным катионам Al 3+ , которые взаимодействуют с листами MnO 6 для корректировки химических состояний Mn 3+ и Mn 4+ (дополнительный рис. 15в) 12,15 . O 1 s РФЭС-анализ показывает, что в основном существуют три кислородсодержащих соединения, т.е. до пиков при энергиях связи 529.8, 530,9 и 533,0  эВ (дополнительный рис. 15d) 7,47 . При этом последняя отнесена как к кристаллической воде, так и к конституционной воде, которые идентифицируются термогравиметрическим анализом (ТГА) при температуре ниже 510 °С. Как показано на профиле ТГА (дополнительный рисунок 15e), потеря веса ниже 120  ° C связана с удалением кристаллической воды 48 . При повышении температуры от 120 °С до 510 °С соответствующая потеря массы приписывается конституциональной воде за счет образования гидратированного Al 3+ с высокой энтальпией 49 .

На рисунке 4a показаны репрезентативные кривые циклической вольтамперометрии (ЦВА) полных элементов AR-AMB, собранных с анодом из сплава E-Al 82 Cu 18 или монометаллическим алюминием и анодом Al x MnO 2 2 · n H 2 O катод, т.е. E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 или Al | |Al x MnO 2 , в 2 M Al(OTF) 3 водный электролит с C O2 = 0.13 мг л -1 . Хотя оба E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 и Al | |Al x MnO 2 Элементы AR-AMB имеют тот же катодный материал, что и Al x MnO 2 · n H 2 2 различные аноды, т. е. пластинчатый наноструктурированный E-Al 82 Cu 18 и монометаллический Al, что указывает на важность анодов на основе Al в определении электрохимических характеристик полных ячеек AR-AMB.Благодаря улучшенным свойствам E-Al 82 Cu 18 , обеспечивающим быструю кинетику реакции интеркалирования/деинтеркалирования Al 3+ в Al x MnO 2 · · H 2 O, E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 показывает повышенную плотность тока и положительно сдвинутые напряжения анодных/катодных пиков по сравнению с Al | |Al x MnO 2 .При скорости сканирования 0,1 мВ с −1 анодный и катодный пики E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 может достигать ~1,647 и ~1,491 В соответственно при разности напряжений ~156 мВ. В то время как разность напряжений анодного и катодного пиков увеличивается до ~ 673 мВ при увеличении скорости сканирования до 3 мВ с -1 (дополнительный рис. 16a), она все еще намного меньше, чем у Al   | |Al x MnO 2 ячейка при скорости сканирования 0.2 мВ с -1 (~ 863 мВ) (дополнительный рисунок 16b). Эти наблюдения указывают на улучшенную скоростную способность E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 ячейка. Как показано на дополнительном рисунке 16c, E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 ячейка может достигать удельной емкости ~478 мАч г −1 (исходя из массы загрузки Al x MnO 2 2 в 0.1 мВ с −1 и сохраняет ~249 мА·ч г −1 при 3 мВ с −1 (т. е. время разряда 467 с), даже сравнимое с Al | |Al x MnO 2 элемент (262 мА·ч г −1 ) при 0,2 мВ с −1 (7000 с).

Рис. 4: Электрохимические характеристики полных ячеек с ионами алюминия на водной основе.

a Репрезентативные CV-кривые для полного E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 (розовая линия) и Al | |Al x MnO 2 (зеленая линия) Al-ионные элементы в 2 M Al(OTF) 3 водный электролит с C O2  = 0.13 мг л -1 . Скорость сканирования: 0,1 мВ с −1 . b Типичные профили напряжения E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 (розовая линия) и Al | |Al x MnO 2 (зеленая линия) клеток при удельном токе 0,1 A g −1 . c Сравнение производительности и кулоновской эффективности для E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 (розовые сферы) и Al | |Al x MnO 2 ячеек (зеленые квадраты), которые выполняются при различных удельных токах от 0.от 1 до 5 A g −1 . d Спектры EIS E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 и Al | |Al x MnO 2 полные ячейки. Символы розовой сферы и зеленого квадрата представляют собой необработанные данные E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 и Al | |Al x MnO 2 полных ячеек, тогда как светло-розовые и темно-зеленые линии представляют данные их подгонки соответственно. e Сохранение емкости и кулоновская эффективность E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 (розовые сферы) и Al | |Al x MnO 2 ячеек (зеленые квадраты) при длительном циклическом измерении заряда/разряда при 0,5 A g −1 .

На рисунке 4b и дополнительном рисунке 17a, b показаны репрезентативные профили напряжения для гальваностатического заряда и разряда E-Al 82 Cu 18   | |Al x MnO 2 и Al | |Al x MnO 2 Элементы AR-AMB, с плато напряжения, согласующимися с соответствующими окислительно-восстановительными пиками на кривых CV из-за интеркаляции/деинтеркаляции Al 3+ через Al x MNO 2 · N H 2 O + 3 ( Y x ) E + ( y x ) Al 3+ ↔ Al y MnO 2 · n H 2 O (рис.4a и дополнительный рисунок 16a, b) 12 , что продемонстрировано анализом XPS катода Al x MnO 2 после разряда и заряда (дополнительные рисунки 18 и 19). Как показано на дополнительном рис. 18a, b для Mn 2 p и Al 2 p разряженного Al y MnO 2 интеркаляция Al 3+ 901 91 9001 приводит к значение достигает 0,56, что сопровождается изменением химического состояния Mn от Mn 3+ и Mn 4+ до Mn 2+ .Что касается заряженного Al x MnO 2 , то содержание Al снижается до x  = ~11 за счет деинтеркалирования Al 3+ , где химическое состояние Mn изменяется на Mn 3+ и Mn 4+ из Mn 2+ (дополнительный рис. 19a, b). В состоянии заряда или разряда содержание F и S остается постоянным, вероятно, из-за физической адсорбции лигандов OTF на поверхности Al x MnO 2 (дополнительные рис.18г, д и 19г, д). Очевидно, что использование анода из сплава E-Al 82 Cu 18 включает E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 для демонстрации более высокого плато разряда и меньшей поляризации напряжения, что приводит к значительному повышению энергоэффективности. Как видно из разности напряжений заряда/разряда (Δ E ) при удельном токе 100 мА g −1 (~0,2 C) 50 , Δ E уменьшается до 0.17 В E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 из 0,52 В Al | |Al x MnO 2 . Кроме того, разрядная емкость E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 достигает ~480 мА·ч г −1 , что в ~1,5 раза больше, чем у Al | |Al x MnO 2 (~328 мА·ч г −1 ). Даже когда скорость увеличивается до 10°C (т.4c) с высокой кулоновской эффективностью ~ 98% (дополнительный рисунок 20). Для сравнения, зарядно-разрядная емкость Al | |Al x MnO 2 уменьшается до ~ 42/~ 33  мАч г -1 (рис. 4c) с более низкой кулоновской эффективностью ~ 78% (дополнительный рис. 20). В результате E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 достигает максимальной удельной энергии ~672 Втч кг −1 (плотность энергии 815 Втч л −1 на основе объема катода) при 100 7 мА и удерживает ~212 Втч кг -1 при 5000 мА г -1 (дополнительный рис.21) 51 , сопоставимо с репрезентативными LIB (дополнительная таблица 6). Эти электрохимические свойства накопления энергии E-Al 82 Cu 18  | Ячейка |Al x MnO 2 обусловлена ​​улучшенной кинетикой удаления/покрытия Al пластинчато-наноструктурированного E-Al 82 Cu 18 . Как показано в анализе EIS (рис. 4d и дополнительный рисунок 22a, b), E-Al 82 Cu 18   | |Al x MnO 2 имеет значения R I и R CT на ~18 Ом и ~1836 Ом меньше, чем у Al| | Al x MnO 2 (дополнительный рис.22c, d и дополнительную таблицу 7). На дополнительном рисунке 23 показано поведение саморазряда E-Al 82 Cu 18   | |Al x MnO 2 ячейка. Подобно Al | |Al x MnO 2 , Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 имеет явное падение напряжения в первые 10 ч. Из-за медленной кинетики интеркаляции Al 3+ в Al x MnO 2 E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 показывает плато напряжения в последующие 190 ч с низкой скоростью саморазряда ~0.57 мВ ч −1 . Более того, E-Al 82 Cu 18  | Ячейка | Al x MnO 2 также демонстрирует улучшенную устойчивость к циклированию при выполнении гальваностатического заряда / разряда при 500 мА   г -1 в диапазоне напряжений от 0,5 до 1,8 В (дополнительный рисунок 24). Как показано на рис. 4e, он сохраняет ~ 83% начальной емкости после 400 циклов, а кулоновская эффективность составляет ~ 99% (дополнительный рис. 25). При резком сравнении Al | |Al x MnO 2 ячейка претерпевает быструю деградацию емкости, а также низкую кулоновскую эффективность в десятки циклов, вероятно, из-за плохой обратимости монометаллического Al (рис.4e и дополнительный рис. 25). Наряду с емкостью на уровне элемента 66,7 мА·ч·г −1 и удельной энергией 90,2 Втч кг −1 , которые оцениваются в соответствии с методологией практической оценки технологий алюминиевых аккумуляторов 25 , наш полный E-Al 82 Cu 18  | |Al x MnO 2 Элемент превосходит современные алюминиевые батареи (дополнительная таблица 8).

Решение проблемы с алюминиевой воздушной батареей

Металловоздушные аккумуляторы

являются одними из самых легких и энергоемких электрохимических аккумуляторов.Они используют анод из чистого металла и катод, который использует кислород из воздуха. Воздушно-металлические батареи обычно представляют собой первичные (неперезаряжаемые) одноразовые батареи. Во время разряда происходит реакция окисления на аноде и реакция восстановления на катоде, который содержит пористую мембрану, которая позволяет кислороду воздуха стать реагентом. Электролит (обычно водный) обеспечивает перенос ионов от катода к аноду во время разряда.

Интересный алюминий

Алюминиевые воздушные батареи особенно интересны по нескольким причинам.Плотность энергии (ватт-часы на килограмм) в пять-десять раз выше, чем у современных литий-ионных элементов. Металлический алюминий для анода чрезвычайно легкий и, поскольку катод представляет собой воздух, общая упаковка может быть намного легче, чем у большинства других типов батарей. Алюминий также дешев, особенно по сравнению с растущими ценами на литий. Воздушно-алюминиевые батареи использовались в качестве экспериментальных расширителей запаса хода для электромобилей, дополняя встроенные перезаряжаемые батареи. Они также нашли ограниченное применение в вооруженных силах для самолетов и подводных аппаратов, где их высокая мощность и малый вес приносят большую пользу.

К сожалению, воздушные алюминиевые батареи также имеют некоторые ограничения. До сих пор такая конструкция была применима только для неперезаряжаемых батарей. В ходе электрохимической реакции алюминиевого анода с электролитом алюминий превращается в гидратированный оксид алюминия, который уже не может участвовать в реакции. Ведутся работы по разработке сменных алюминиевых анодных электродов, чтобы батарея могла иметь более одного срока службы.

Образец алюминия погружают в химический стакан, содержащий слой масла, плавающий на воде.При попадании образца в слой воды все масло, прилипшее к поверхности на пути вниз, отталкивается и быстро спадает, проявляя свое свойство подводной олеофобности. (Источник изображения: Массачусетский технологический институт)

Теряет силу

Еще одна проблема алюминиевых воздушных аккумуляторов заключается в том, как быстро они разряжаются. Батареи могут храниться в течение длительного периода времени в неиспользованном состоянии. Однако после включения они начинают очень быстро деградировать.В то время как типичный коммерческий литий-ионный аккумулятор может потерять около 5 процентов своего заряда после месяца хранения, алюминиево-воздушный аккумулятор потеряет около 80 процентов своего заряда за тот же период, поскольку электролит вступает в реакцию с алюминиевым анодом.

Было опробовано несколько методов уменьшения реакции коррозии алюминиевого анода. Изменения в составе электролита, например, могут уменьшить деградацию материала, но также, как было обнаружено, резко снижают выходную мощность батареи.Другие пытались выкачивать электролит из элемента, когда батарея не используется, и закачивать его обратно, когда требуется питание от батареи. Такой подход работает, но продукты коррозии алюминия часто могут засорить водопроводную систему, перекачивающую электролит.

Исследователи Массачусетского технологического института на основе концепции перекачки электролита разработали новую систему, которая создает масляный барьер между алюминиевым анодом и электролитом, когда батарея не используется. Он откачивает масло, когда аккумулятор используется для производства электроэнергии.В пресс-релизе Массачусетского технологического института сообщается, что потеря энергии новой системы составляет всего 0,02% в месяц.

Нефть и алюминий

Согласно пресс-релизу Массачусетского технологического института: «Ключом к новой системе является тонкая мембрана, помещенная между электродами батареи. Когда батарея находится в эксплуатации, обе стороны мембраны заполнены жидким электролитом. Но когда батарея находится в режиме ожидания, масло закачивается в сторону, ближайшую к алюминиевому электроду, которая защищает алюминиевую поверхность от электролита с другой стороны мембраны.”

Алюминий обладает еще одним свойством, которое используется в батарее MIT: он гидрофильный (притягивает воду). Когда водный (на водной основе) электролит закачивается обратно в ячейку по мере ее реактивации, электролит легко вытесняет масло. Масло отталкивается от алюминиевой поверхности благодаря свойству алюминия, называемому «олеофобность под водой»: когда алюминий погружается в воду, он отталкивает масло от своей поверхности.

Хотя металлические воздушные батареи могут быть изготовлены из различных металлов, таких как натрий, литий, магний, цинк или железо, предпочтительным выбором является алюминий.В пресс-релизе профессор инженерии Массачусетского технологического института Дуглас П. Харт объясняет, что помимо своей низкой стоимости алюминий является одним из «известных нам материалов для хранения химической энергии с самой высокой плотностью». Далее Харт говорит, что многие эксперты считают, что алюминиевые воздушные батареи могут быть единственной жизнеспособной заменой литий-ионным батареям и бензину в автомобилях.

Харт считает, что новая система MIT будет иметь множество важных приложений. С существующими версиями, объясняет он, «вы можете очистить его и отложить процесс, но вы не можете его полностью отключить.Однако, если бы новая система Массачусетского технологического института использовалась, например, в качестве расширителя диапазона в автомобиле, «вы могли бы использовать ее, а затем подъехать к подъездной дорожке и припарковать ее на месяц, а затем вернуться и по-прежнему ожидать, что она будет иметь пригодный для использования аккумулятор… Я действительно думаю, что это меняет правила игры с точки зрения использования этих аккумуляторов». в области материаловедения и экологического образования и докторскую степень в области машиностроения со специализацией в области аэродинамики.Он установил несколько мировых рекордов наземной скорости на электрических мотоциклах, которые построил в своей мастерской.

СОХРАНИТЕ ДАТУ ДЛЯ PACIFIC DESIGN & MANUFACTURING 2019!
Pacific Design & Manufacturing, главная конференция в Северной Америке, которая объединяет вас с тысячами профессионалов в области передового дизайна и производства, вернется в конференц-центр Анахайма 5–7 февраля 2019 года! Не упустите свой шанс пообщаться и поделиться своим опытом с коллегами по отрасли во время этого мероприятия, которое нельзя пропустить.Нажмите здесь, чтобы предварительно зарегистрироваться на мероприятие сегодня!

Воздушно-алюминиевые батареи могут принести пользу электромобилям, но их необходимо заменить

Мы слышали об алюминиево-воздушных или алюминиево-кислородных батареях в течение многих лет и сообщали о них несколько раз. Еще в 2014 году мы сообщили о дебюте алюминиево-воздушной батареи на 1000 миль, а в 2016 году мы сообщили, что алюминиево-воздушная батарея готова к коммерциализации. Вы можете видеть, чем закончились эти истории. По этой причине мы не часто сообщаем о прорывах в области батарей.

Честно говоря, мы могли бы каждую неделю сообщать о прорывах в области аккумуляторов для электромобилей, хотя большинство из них на самом деле не прорывы, а технологии и химические процессы, которые годами находились на стадии тестирования. Однако нам хотелось бы думать, что со временем на передний план выйдут многие новые аккумуляторные технологии. Если бы не было новых технологий и достижений, у нас, вероятно, вообще не было бы литий-ионных батарей или электромобилей.

Теперь Indian Oil Corp. делает ставку на алюминиево-воздушные аккумуляторы для электромобилей как на лучшую альтернативу литию, особенно в районах, где лития не хватает.Крупнейший в стране нефтеперерабатывающий завод объединился со стартапом Phinergy Ltd. для разработки алюминиево-воздушной батареи.

Индия не имеет легкого доступа к литию, поэтому есть смысл попытаться найти альтернативу. Indian Oil Corp. Директор по исследованиям и развитию С.С.В. Рамакумар сказал Bloomberg через Autoblog :

«Литий в стране дефицит, и мы начали поиск элемента, который в изобилии доступен в качестве природного ресурса.»

С другой стороны, в Индии много алюминия, и страна много лет инвестировала в него значительные средства. Глава отдела хранения энергии в Bloomberg New Energy Finance в Лондоне поделился: Соображение здесь заключается в том, что алюминий находится в лучшем предложении, чем литий, но с постоянно падающими ценами на системы на основе лития разработчики будут вынуждены искать нишевые приложения, в которых алюминий-кислород сможет закрепиться».

Как сообщается, эти алюминиево-воздушные батареи очень энергоемкие, а это означает, что даже в гораздо меньшем и легком корпусе они смогут обеспечить значительно большую дальность действия.Они также дешевле и безопаснее, чем литий-ионные батареи.

С учетом сказанного, есть важное предостережение. Эти алюминиево-кислородные батареи нельзя перезаряжать. Вместо этого водители отправятся на заправку и быстро поменяют их. Затем использованные батареи будут переработаны. Также сообщается, что они менее токсичны, чем другие батареи, а также их легче перерабатывать.

Посетите ссылку Autoblo g ниже для получения более подробной информации. Тогда прокрутите вниз и оставьте нам комментарий. Кроме того, посмотрите видео ниже для получения дополнительной информации об алюминиево-воздушных батареях:

Алюминиево-воздушная батарея — обзор

1 Введение

Батареи используются в качестве источника и хранения энергии в различных областях, таких как: электромобиль (EV), связь, навигация, аварийное резервирование, авиация и многое другое.Согласно глобальному отчету о патентах, рост исследований в области систем хранения аккумуляторов можно проанализировать на основе опубликованного количества патентов патентным ведомством во всем мире за 2016–2018 годы, как показано на рис. 10.1. На рис. 10.1 показано, что крупные игроки в области аккумуляторов представлены только в трех регионах, таких как Ведомство по патентам и товарным знакам США (US-PTO), Европейское патентное ведомство (ЕПВ), Китайское патентное ведомство (CPO) и остальные регионы. Мир. Всего в 2016–2018 годах патентными ведомствами мира было выдано 9856 патентов на исследования и разработки в области аккумуляторных накопителей энергии, из которых наибольшее количество патентов принадлежит CPO (около 43 %), за которым следует US-PTO (плюс 28 %). и ЭПО (6.3% плюс). В Азиатском регионе было подано около 5368 патентов, за ним следует Северная Америка с примерно 2803 патентами. В соответствии с развитием технологий аккумуляторных батарей изо дня в день появляются различные типы изобретений, и огромное количество изобретений подается в патентные ведомства по всему миру. Как показано на рис. 10.2, в области исследований находятся семь различных типов изобретений в области аккумуляторных батарей, таких как DIB (двухионная батарея), Li-S (литий-серная батарея: LSB), Mg-Na (магниево-ионная батарея). на основе батареи: MBB), Na-Ion (натрий-ионная батарея: SIB), K-Air (калий-воздушная батарея: PAB), Ni-Zn (никель-цинковая батарея: NZB) и Al-Air (алюминиево-воздушная батарея) батарея (ААБ).Таким образом, использование того или иного типа аккумулятора зависит от различных типов его свойств (т. е. емкости, стоимости, производительности, безопасности, заряда/разряда, применимости и уровня технологии и т. д.), как показано на рис. 10.3.

Рисунок 10.1. Опубликованные по регионам патенты в области аккумуляторных батарей по всему миру [1].

Рисунок 10.2. Файл патентов в продолжающемся новом исследовании аккумуляторной батареи [1].

Рисунок 10.3. Различные типы свойств химических элементов батареи [1].

Согласно рис. 10.3, среди различных доступных технологий аккумуляторов литий-ионный аккумулятор (LIB) широко используется в мире благодаря своим превосходным свойствам, а именно долгому сроку службы, высокой плотности энергии, легкому весу, низкой самозащите. скорость разряда, чистый экологический эффект и высокое выходное напряжение [2]. Более того, прогнозируемый мировой рынок LIB к 2025 году составит около 629,22 млрд долларов США, включая все совокупные продажи по всему миру. Мировой рыночный спрос на литий-ионные батареи (например, литий-кобальт-оксидные батареи-LCOB, литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные батареи-NCAB, литий-марганцево-оксидные батареи-LMOB, литий-железо-фосфатные батареи-LFPB и литий-никель-марганцево-оксидно-кобальтовые батареи-NCMB) составляет показано на рис.10.4, на котором представлены сравнительные темпы роста всех типов LIB с 2018 по 2025 год. На рис. 10.4 показано, что совместно используемая часть NCMB будет увеличена примерно на 48%, что станет заметным изменением в отрасли LIB. Кроме того, в зависимости от отрасли спрос на LIB варьируется в зависимости от приложений.

Рисунок 10.4. Спрос рынка литий-ионных аккумуляторов во всем мире [1].

Повторяющиеся условия зарядки/разрядки постепенно ухудшают характеристики батареи и могут привести к серьезному выходу из строя.Например, роботизированный космический аппарат НАСА (Mars Global Surveyor) вышел из строя из-за выхода из строя батареи в 2006 г. [2]. Boeing 787 Dreamliner был остановлен на неопределенный срок из-за отказа батареи в 2013 году [3]. Количество пожаров из-за перезарядки литий-ионных аккумуляторов в Сингапуре удвоилось в 2017 году по сравнению с 2016 годом [4]. Согласно отчету Сил гражданской обороны Сингапура (SCDF), количество пожаров, связанных с электронными скутерами, выросло на 350 % в 2017 году по сравнению с 2016 годом. литий-ионных аккумуляторов [5].Для такой системы, как солнечная фотоэлектрическая система, которая использует батарею для хранения, стоимость батареи может варьироваться от 23% до 55% от общей стоимости системы [6]. Поэтому, учитывая безопасность и высокую стоимость системы хранения, точная и надежная оценка состояния батареи является необходимостью. Таким образом, в настоящее время основное внимание в исследованиях уделяется оценке состояния батареи с точки зрения оценки снижения емкости батареи, а также оценки остаточного срока службы (RUL) для удовлетворения необходимости контроля зарядки / разрядки и управления безопасностью.

В связи с этим оценку состояния здоровья и расчет RUL можно легко выполнить, используя емкость или внутреннее сопротивление в качестве индикатора. Однако онлайн-измерение этих двух переменных очень сложно. Это связано с тем, что внутренние переменные состояния батареи недоступны для датчиков в рабочих условиях, а прямое и точное измерение внутренних параметров очень дорого, что делает онлайн-мониторинг состояния с использованием этих параметров неэффективным. Таким образом, ненавязчивое извлечение показателей работоспособности из обычно измеряемых переменных, которые могут отражать состояние работоспособности батареи в онлайн-режиме, стало важным.

В этой главе индикатор работоспособности (HI) извлекается с использованием измерений состояния заряда и разряда. После извлечения выполняется оптимизация для улучшения линейной корреляции между извлеченным HI и фактическим состоянием батареи. Теперь преобразованный HI используется для определения состояния работоспособности, а не фактического состояния, что позволяет ненавязчиво оценить онлайн-оценку работоспособности батареи.

Структура этой главы состоит из четырех разделов.Раздел 1 представляет собой введение и мотивационную часть исследования. В разделе 2 объясняется часть методологии, которая включает в себя сбор экспериментальных наборов данных, структуру предлагаемого подхода, извлечение HI и методы оценки его эффективности, методы прогнозирования RUL (SELM, SSELM и USELM) и этапы предлагаемого подхода. В разделе 3 представлены результаты, их обсуждение и экспериментальная проверка всех шагов, упомянутых в предлагаемом подходе. Наконец, в Разделе 4 представлены выводы исследования.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Совершит ли алюминий революцию в хранении энергии? Или его свойства просто соблазняют нас?

В октябре прошлого года ко мне обратилась крупная компания по производству аккумуляторов с предложением выполнить проект, связанный с аккумуляторами на основе алюминия. Они были знакомы с нашей работой по щелочному Zn-MnO 2 и литий-ионной химии и думали, что некоторые из подходов, которые мы использовали для повышения плотности энергии в этих системах, могут быть применены к алюминию, либо первичному (неперезаряжаемому), либо вторичный (аккумуляторный).Являясь хорошими учеными и инженерами, мы с моими учениками (Эхсан Фаэх, Бенджамин Нг и Диллон Хейман) начали работать с соответствующей литературой, думая о том, чтобы найти подходящую нишу для нас, чтобы начать разработку некоторых новых концепций, связанных с ИИ. Хотя к нам приходили новые идеи, мы никогда не пытались заставить компанию их финансировать. На самом деле, когда я посетил эту компанию пару месяцев спустя, я провел двухчасовой семинар (плюс вопросы и ответы), на котором аргументировал, почему им вообще не следует инвестировать в Al. После дополнительной работы — постоянного сотрудничества с Эсаном, Беном и Диллоном в течение следующих нескольких месяцев над анализом и написанием — эта презентация стала нашей статьей в Nature Energy [1].Я чувствовал, что мы обязаны обратиться к сообществу и рассказать всем, что мы нашли.

Я всегда гордился инженерной частью своего звания. В некоторых кругах инженерия превратилась в «слово из четырех букв», если вы понимаете, о чем я. Я выбрал инженерию, потому что мне нравится делать реальные вещи, которые работают. Вот почему многие из наших лучших статей так ориентированы на применение. Вот почему я люблю работать с промышленностью — как над проектами, так и в консалтинге. По этой же причине мне всегда очень любопытно, чем закончится игра любой из технологий, над которыми мы работаем.Что мы пытаемся сделать? Что вообще возможно? Не только теоретически, но и практически.

Когда мы копались в литературе по ИИ и недавно финансируемых проектах, мне стало ясно, что почти все (исследователи, финансирующие агентства и т. д.) были опьянены обещаниями сверхвысокой емкости (2981 мАч/г). ) и плотность энергии (4140 Втч/кг) для металлического Al. Это не ново. Алюминий изучался в качестве материала для электродов аккумуляторов буквально 170 лет. Краткое описание этого развития показано на рисунке 1.Тем не менее, ни одна батарея даже близко не подошла к указанным выше значениям емкости и плотности энергии в лабораторной ячейке, не говоря уже о практической. И путь вперед совершенно неясен.

В батареях на водной основе алюминий либо быстро подвергается коррозии, либо катастрофически пассивируется. В неводных элементах, таких как элементы с ионно-жидкими электролитами, используемые в алюминий-ионных батареях (AIB), комплексы алюминия в электролите и общая реакция не дает 3 электрона на атом алюминия, что предполагается в больших числах выше, но на самом деле получает только 3 электрона на каждые 8 ​​атомов алюминия.Большая часть дополнительного Al не находится в твердом состоянии, а растворяется в электролите, что означает гораздо больший вес и объем, чем «теоретические». Кроме того, в этих AIB обычно используются графитовые катоды, которым требуется много атомов C на Al, что увеличивает массу. Сочетание массы электролита и массы катода (в дополнение к другим практическим вещам, таким как упаковка и т. д.) значительно снижает достижимую плотность энергии до значений, близких к 50 Втч/кг. И истинный предел, когда учитываются все практические компоненты, составляет всего около 80 Втч/кг.Хотя эти значения могут быть конкурентоспособными со свинцово-кислотными батареями, они совершенно не могут конкурировать с литий-ионными батареями. И первичные химические вещества, которые существуют на основе алюминиево-воздушных батарей (AAB), также смогли достичь практической плотности энергии только значительно ниже 100 Втч/кг, что намного ниже первичных щелочных и LiFeS 2 , которые мы уже можем купить в аптеке. Еще один аспект, в котором батареи на основе алюминия до сих пор не справились, — это их срок службы. Современные химические вещества имеют очень плохую долговременную стабильность при эксплуатации и хранении.

Я надеюсь, что однажды кто-нибудь заставит меня съесть эти слова, но с того места, где я стою, алюминиевые батареи — это просто мечта. Их свойства весьма заманчивы, но это только заставляет нас изо всех сил стараться не упустить их. Вот почему в ближайшее время вы не увидите, как моя группа работает над ними. Мне трудно представить, как любой из существующих подходов сможет проникнуть из нашей лаборатории в ваш дом. Чтобы я ошибался, и это случалось раньше, тем, кто будет настаивать на этом, необходимо полностью переосмыслить химию, и, надеюсь, наша статья также побудит их критически подумать о всей клетке, а не только о привлекательности. одной из реакций.

Рисунок 1. Историческое развитие алюминиевых батарей: (a) ссылки [2-3] (b) ссылка [4] (c) ссылка [5] (d) ссылка [6] (e) ссылка [7] (f ) ссылка [8] (g) ссылка [9] (h) ссылка [10] (i) ссылка [11] (j) ссылка [12] (k) ссылка [13]. Предоставлено: Эхсан Фаэх

 

Каталожные номера

1. Фэх, Э.; Нг, Б.; Хейман Д., Мастейн В.Е. Практическая оценка эффективности технологий алюминиевых аккумуляторов. Энергия природы, DOI: 10.1038/s41560-020-00728-y.
2. Ричардс Дж. В. Алюминий: его история, возникновение, свойства, металлургия и применение, включая его сплавы.HC Baird & Company: 1890.
3. Бенджамин П., Вольтов элемент: его конструкция и емкость. Wiley: 1893.
4. Heise, GW; Шумахер, Э.А.; Кахун, Н., Сверхмощная хлор-деполяризованная ячейка. Journal of The Electrochemical Society 1948, 94 (3), 99-105
5. Сарджент, Д. Э., Вольтов элемент. Патенты Google: 1951
6. Заромб, С., Использование и поведение алюминиевых анодов в первичных щелочных батареях. Журнал Электрохимического общества 1962, 109 (12), 1125-1130.
7. Гиффорд, П.; Пальмизано, Дж., Перезаряжаемый элемент алюминия/хлора, в котором используется расплавленный солевой электролит комнатной температуры. Journal of The Electrochemical Society 1988, 135 (3), 650-654
8. Джаяпракаш, Н.; Дас, С .; Арчер Л., Перезаряжаемая алюминий-ионная батарея. Chemical Communications 2011, 47 (47), 12610-12612
9. Лин, М.-К.; Гонг, М .; Лу, Б.; Ву, Ю.; Ван, Д.-Ю.; Гуань, М .; Энджелл, М .; Чен, К.; Ян, Дж .; Хван, Б.-Дж., Сверхбыстрая перезаряжаемая алюминий-ионная батарея.Природа 2015, 520 (7547), 324
10. Песня, Ю.; Цзяо, С .; Ту, Дж.; Ван, Дж.; Лю, Ю.; Цзяо, Х .; Мао, X .; Го, З .; Фрай, Д. Дж., Перезаряжаемая ионно-алюминиевая батарея с длительным сроком службы на основе расплавленных солей. Journal of Materials Chemistry A 2017, 5 (3), 1282-1291
11. Пино, М.; Чакон, Дж.; Фатас, Э.; Окон, П., Характеристики промышленных алюминиевых сплавов в качестве анодов в алюминиево-воздушных батареях с гелеобразным электролитом. Journal of Power Sources 2015, 299, 195-201
12. Гельман, Д.; Шварцев, Б.; Уолуотер, И.; Козокаро, С.; Фидельский, В.; Саги, А .; Оз, А .; Балтянски, С .; Цур, Ю .; Эйн-Эли, Ю., Интерфейс алюминий-ионная жидкость, поддерживающий прочную алюминиево-воздушную батарею. Journal of Power Sources 2017, 364, 110-120
13. Ван, С.; Цзяо, С .; Тиан, Д .; Чен, HS; Цзяо, Х .; Ту, Дж.; Лю, Ю.; Фанг, Д. Н., Новая сверхбыстрая многоионная аккумуляторная батарея. Дополнительные материалы 2017, 29 (16), 1606349

Инновационный алюминиево-воздушный аккумулятор получает место в программе Yara Marine X

Алюминиево-воздушные аккумуляторы Phoenician Energy получили место в программе ускорения Yara Marine X для стартапов, работающих над более экологичным судоходством, как недавно объявила Yara Marine X.

Штаб-квартира Yara Marine Technologies находится в Осло, Норвегия, и имеет офисы в Швеции, Китае и Сингапуре. Целью компании с момента ее основания в 2010 году является создание более экологичной морской отрасли с помощью таких технологий, как высококачественные скрубберные системы.

Шестимесячная ускорительная программа призвана предоставить Phoenician Energy капитал, рынок и сеть, необходимые для разработки и пилотных испытаний алюминиево-воздушных батарей для морской отрасли.

Согласно веб-сайту Yara Marine X, победитель получает социальный пакет, включая фонд отбора в размере 10 000 долларов США и оплачиваемые расходы на проживание и офис во время программы, если сотрудники решат переехать в Осло.Phoenician Energy также получит индивидуальную программу, предназначенную для подготовки алюминиево-воздушных аккумуляторов к рынку на этапах разработки и пилотного проекта.

По окончании программы Yara Marine может предложить инвестиции в размере 150 000 долларов в обмен на 10% акций Phoenician Energy.

Phoenician Energy работает над созданием экологически чистых энергетических технологий для морской отрасли. Согласно пресс-релизу, после нескольких месяцев поиска подходящего партнера Yara Marine Technology выбрала Phoenician Energy среди нескольких претендентов на участие в программе.

«Использование Phoenician Energy технологии алюминиево-воздушных аккумуляторов для морской промышленности вызвало любопытство наших ученых. Особенно интересна их контейнерная батарея. Эта концепция основана на нескольких последних тенденциях и разработках, таких как экономика замкнутого цикла и электрификация морских судов», — сказал в пресс-релизе Томас Кониордос, генеральный директор Yara Marine Technologies.

Алюминиево-воздушные батареи

Алюминиево-воздушные батареи объединяют алюминий, кислород и воду для производства электроэнергии, когда алюминий вступает в реакцию с кислородом воздуха.

«Аль-воздушные батареи имеют одну из самых высоких плотностей энергии среди всех батарей, их емкость более чем в четыре раза превышает емкость обычной литий-ионной батареи», — говорится в заявлении Уди Эрелла, основателя и президента Phoenician Energy. По словам Эрелла, алюминиево-воздушные батареи не портятся со временем и не теряют своей емкости, когда они не используются. Он сказал, что алюминиево-воздушные батареи по своей сути безопасны, а более высокая плотность означает большую дальность действия и больше доступного места для груза, который может приносить доход.

Согласно сообщению, Phoenician Energy разработала алюминиево-воздушную аккумуляторную систему мощностью 4,8 МВтч в 20-футовом транспортном контейнере для морских применений.

Phoenician Energy заявила, что заменяет всю аккумуляторную систему вместо того, чтобы перезаряжать ее на борту, что устраняет время простоя, необходимое для перезарядки. Израсходованные аккумуляторы забираются с корабля и переоснащаются новым алюминием, говорится в сообщении.

«Мы считаем, что эта технология может сыграть важную роль в более экологичной морской отрасли для будущих поколений», — сказал Кониордос.

Щелкните здесь для получения дополнительных статей Алиссы Споррер о FreightWaves.

Истории по теме:

5 тенденций устойчивого морского судоходства на 2021 год

SSI выпускает рекомендации по устойчивому судоходству

Зеленый водород: будущее топлива?

Институт топлива исследует стратегии декарбонизации транспорта

Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать о будущем цепочки поставок #FOSC22

Ведущие голоса в цепочке поставок придут в Роджерс, штат Арканзас, 9–10 мая.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.