Новая концепция недорогих аккумуляторов | Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский Институт Технологий

Обзор Amazon Fire HD 10 (2021): все становится сложнее

Большой и дешевый планшет Amazon теперь можно купить по-разному

Поделиться историю

Если вы покупаете что-то по ссылке Verge, Vox Media может получать комиссию. См. Наше заявление об этике.

Линейка планшетов Fire от Amazon превратилась в привычную рутину: они доступны в маленьком, среднем и большом размерах; их цена намного ниже, чем у сопоставимых iPad; и они в основном хороши для чтения и просмотра фильмов или телевидения, а контент, вероятно, предоставляется самой Amazon. Компания обновляет их не так часто, как их конкуренты, иногда между обновлениями проходит несколько лет. В этом году большая модель Fire HD 10 получила обновление, в результате чего был изменен дизайн корпуса, улучшена производительность и множество новых конфигураций, которые вы можете выбрать при покупке.

Несмотря на обновление, многое осталось прежним. Fire HD 10 — хороший недорогой планшет для чтения контента с Amazon, включая книги Kindle, фильмы и телешоу Prime Video, а также аудиокниги Audible. Он также имеет доступ к другим популярным потоковым сервисам, таким как Netflix, Disney Plus, Hulu и HBO Max. Детская версия отлично подходит для родителей, которые хотят ограничить доступ к контенту своих детей или ограничить время, в течение которого они могут использовать экран каждый день. Но если вы ищете планшет для замены ноутбука или серьезной работы, то Fire HD 10 не для вас.

Варианты в линейке Fire HD 10 более обширны, чем ожидалось.

Семейство Fire HD 10 (да, теперь это целый трехрядный внедорожник, полный опций) теперь включает стандартную модель за 150 долларов, Fire HD 180 Plus за 10 долларов, модель HD 200 Kids за 10 долларов и опцию HD 200 Kids Pro за 10 долларов. (Это все полные цены MSRP; Amazon часто делает скидки на свои продукты, и вам, вероятно, следует просто дождаться распродажи, если вы планируете купить один.) Из них три — Fire HD 10, Fire HD 10. Дети и Fire HD 10 Kids Pro — имеют одинаковое оборудование; Fire HD 10 Plus добавляет дополнительный гигабайт оперативной памяти, покрытие soft-touch и беспроводную зарядку.

Читайте также:
Как удалить акриловую краску с дерева: 9 умных способов

HD 10 и 10 Plus доступны с 32 ГБ или 64 ГБ памяти; детские модели доступны только с 32 ГБ. Все они поддерживают расширение памяти картами microSD до 1 ТБ. Fire HD 10 доступен в четырех приглушенных цветовых вариантах, в то время как 10 Plus поставляется только в черном цвете, а версии для детей поставляются с различными красочными чехлами. Наконец, HD 10 и 10 Plus по умолчанию включают рекламу на экране блокировки Amazon; вы можете заплатить еще 15 долларов, чтобы удалить их либо при покупке планшета, либо постфактум.

Amazon не только расширил параметры конфигурации, доступные для Fire HD 10, но также увеличил количество аксессуаров, которые вы можете выбрать. Большая новинка — это съемный чехол для клавиатуры за 50 долларов, который работает как с Fire HD 10, так и с 10 Plus. Вы можете получить его в составе «набора для повышения производительности», который включает планшет, чехол с клавиатурой и год подписки на Microsoft 365 за 220 или 250 долларов, в зависимости от того, какой Fire HD 10 вы выберете. Это явно ответ Amazon на iPad Pro и другие планшеты, которые стремятся быть чем-то большим, чем просто устройства для непринужденного потребления. Вы также можете выбрать док-станцию ​​для беспроводной зарядки за 40 долларов, сделанную Anker, специально разработанную для Fire HD 10 Plus и превращающую ее в интеллектуальный дисплей Alexa. А еще есть обычный набор защелкивающихся чехлов за 40 долларов, которые подходят к любой модели и обеспечивают защиту, а также вертикальную или горизонтальную подставку.

Это множество вариантов того, что большинство сочло бы простой, почти импульсивной покупкой. Ниже я расскажу подробнее, но если вы хотите купить его и хотите получить TL; DR, я рекомендую приобрести 32 ГБ Fire HD 10 любого цвета, который вы предпочитаете, и отдельную карту microSD для расширения памяти.

Amazon Fire HD 10

В линейке Fire HD 10 этого года реализовано ценное улучшение дизайна, выпущенного в 2019 году: рамки вокруг экрана теперь одинаковы, что облегчает его удержание и придает ему более современный вид, чем раньше. Рамки на длинной стороне на самом деле немного больше, но рамки на коротких сторонах меньше, чем были, в результате чего общая площадь заметно меньше. Amazon также больше скруглил углы, придав ему силуэт, более похожий на iPad, и он стал примерно на восемь процентов легче, весы чуть больше фунта. У него по-прежнему жесткий пластиковый корпус, который кажется немного дешевым, но отделка, к счастью, маскирует любые отпечатки пальцев. Я бы хотел, чтобы Amazon нашел способ добавить какой-нибудь сканер отпечатков пальцев или биометрическую аутентификацию, потому что ввод PIN-кода каждый раз, когда вам нужно разблокировать планшет, кажется, что вы переместились во времени на десятилетие назад.

Читайте также:
Газовая колонка Нева Люкс 5514: описание, характеристики, фото и отзывы

Внутри этих уменьшенных рамок находится 10.1-дюймовый дисплей с разрешением 1080p, который, по утверждению компании, на 10 процентов ярче, чем у предыдущей модели. Это хороший экран, особенно для этой ценовой категории: он достаточно резкий, имеет хорошие цвета и насыщенность и хорошо работает в помещении. Он по-прежнему не очень хорош под прямыми солнечными лучами — 10-процентное повышение яркости или нет — и он не сравнится с лучшими дисплеями от Samsung или Apple, но я не думаю, что кто-либо, покупающий этот планшет, будет жаловаться на качество экрана.

Новая концепция недорогих аккумуляторов

Сделанная из недорогих, распространенных материалов, алюминиево-серная батарея может стать недорогим резервным хранилищем для возобновляемых источников энергии.

Контакт для прессы:

Загрузка мультимедиа

Надпись: Три основных компонента батареи — алюминий (слева), сера (в центре) и кристаллы каменной соли (справа). Все они доступны внутри страны. Материалы, богатые Землей, не требуют глобальной цепочки поставок.

*Условия эксплуатации:

Изображения для загрузки на веб-сайте MIT News предоставляются некоммерческим организациям, прессе и широкой публике в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives. Вы не можете изменять предоставленные изображения, кроме как обрезать их до нужного размера. При воспроизведении изображений необходимо использовать кредитную линию; если он не указан ниже, укажите изображения в «MIT».

Три основных компонента батареи — это алюминий (слева), сера (в центре) и кристаллы каменной соли (справа). Все они доступны внутри страны. Материалы, богатые Землей, не требуют глобальной цепочки поставок.

Предыдущее изображение Следующее изображение

По мере того, как мир строит все более крупные установки ветряных и солнечных электростанций, быстро растет потребность в экономичных крупномасштабных резервных системах для обеспечения энергией, когда солнце садится и воздух спокоен. Сегодняшние литий-ионные батареи все еще слишком дороги для большинства таких приложений, а другие варианты, такие как гидронасосы, требуют особой топографии, которая не всегда доступна.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и других стран разработали новый тип батарей, полностью изготовленных из доступных и недорогих материалов, которые могут помочь заполнить этот пробел.

Читайте также:
Типы теплопередачи и приготовления пищи: методы и примеры

Новая архитектура батареи, в которой в качестве двух электродных материалов используются алюминий и сера, а между ними находится расплавленный солевой электролит, описана сегодня в журнале природа, в статье профессора Массачусетского технологического института Дональда Садовея вместе с 15 другими учеными из Массачусетского технологического института, а также из Китая, Канады, Кентукки и Теннесси.

«Я хотел изобрести что-то, что было бы лучше, намного лучше, чем литий-ионные батареи для небольших стационарных аккумуляторов и, в конечном счете, для использования в автомобилях», — объясняет Садоуэй, почетный профессор химии материалов Джона Ф. Эллиотта.

Помимо дороговизны, литий-ионные аккумуляторы содержат легковоспламеняющийся электролит, что делает их менее чем идеальными для транспортировки. Итак, Садоуэй начал изучать периодическую таблицу в поисках дешевых, распространенных на Земле металлов, которые могли бы заменить литий. По его словам, коммерчески доминирующий металл, железо, не имеет необходимых электрохимических свойств для эффективной батареи. Но вторым по распространенности металлом на рынке — и фактически самым распространенным металлом на Земле — является алюминий. «Итак, я сказал, хорошо, давайте просто сделаем это форзацем. Это будет алюминий, — говорит он.

Затем нужно было решить, с чем соединить алюминий для другого электрода и какой тип электролита поместить между ними для переноса ионов туда и обратно во время зарядки и разрядки. Самым дешевым из всех неметаллов является сера, поэтому она стала вторым электродным материалом. Что касается электролита, «мы не собирались использовать летучие легковоспламеняющиеся органические жидкости», которые иногда приводили к опасным пожарам в автомобилях и других областях применения литий-ионных аккумуляторов, говорит Садоуэй. Они попробовали некоторые полимеры, но в итоге остановились на множестве расплавленных солей с относительно низкой температурой плавления — близкой к температуре кипения воды, в отличие от почти 1,000 градусов по Фаренгейту для многих солей. «Как только вы достигаете температуры, близкой к температуре тела, становится практичным» производить батареи, не требующие специальной изоляции и антикоррозионных мер, — говорит он.

Три ингредиента, которые у них получились, дешевы и легкодоступны: алюминий, ничем не отличающийся от фольги в супермаркете; сера, которая часто является отходом таких процессов, как переработка нефти; и широкодоступные соли. «Ингредиенты дешевые, а вещь безопасная — она не может гореть», — говорит Садоуэй.

Читайте также:
7 дешевых и прочных альтернатив паркету | Напольные покрытияМагазины

В своих экспериментах команда показала, что аккумуляторные элементы могут выдерживать сотни циклов при исключительно высоких скоростях зарядки, а прогнозируемая стоимость одного элемента составляет примерно одну шестую стоимости сопоставимых литий-ионных элементов. Они показали, что скорость зарядки сильно зависит от рабочей температуры: при 110 градусах Цельсия (230 градусов по Фаренгейту) скорость зарядки в 25 раз выше, чем при 25 градусах Цельсия (77 градусов по Фаренгейту).

Удивительно, но расплавленная соль, выбранная командой в качестве электролита просто из-за ее низкой температуры плавления, оказалась случайным преимуществом. Одной из самых больших проблем с надежностью батареи является образование дендритов, которые представляют собой узкие металлические шипы, которые накапливаются на одном электроде и в конечном итоге перерастают в контакт с другим электродом, вызывая короткое замыкание и снижая эффективность. Но эта конкретная соль, оказывается, очень хорошо предотвращает эту неисправность.

Хлороалюминатная соль, которую они выбрали, «по существу убрала эти неуправляемые дендриты, а также позволила очень быстро зарядиться», — говорит Садоуэй. «Мы проводили эксперименты с очень высокой скоростью зарядки, заряжаясь менее чем за минуту, и никогда не теряли элементы из-за короткого замыкания дендритов».

«Это забавно», — говорит он, потому что все внимание было сосредоточено на поиске соли с самой низкой температурой плавления, но катенированные хлоралюминаты, которые они получили, оказались устойчивыми к проблеме короткого замыкания. «Если бы мы начали с попытки предотвратить укорочение дендритов, я не уверен, что знал бы, как этого добиться», — говорит Садоуэй. «Думаю, это была счастливая случайность для нас».

Более того, батарея не требует внешнего источника тепла для поддержания рабочей температуры. Тепло естественно вырабатывается электрохимическим путем при зарядке и разрядке батареи. «Когда вы заряжаете, вы выделяете тепло, и это предотвращает замерзание соли. И затем, когда вы разряжаетесь, он также выделяет тепло», — говорит Садоуэй. Например, в типичной установке, используемой для выравнивания нагрузки на объекте солнечной энергетики, «вы храните электроэнергию, когда светит солнце, а затем получаете электроэнергию после наступления темноты, и вы делаете это каждый день. И этого заряда-холостого хода-разряда-холостого хода достаточно, чтобы вырабатывать достаточно тепла, чтобы поддерживать температуру.

Читайте также:
До и после нашего викторианского стиля 1902 года - Блог Кристины Марии

По его словам, эта новая формула батареи была бы идеальной для установок, размер которых необходим для питания одного дома или малого и среднего бизнеса, производя порядка нескольких десятков киловатт-часов емкости.

Для более крупных установок мощностью от десятков до сотен мегаватт-часов могут оказаться более эффективными другие технологии, в том числе жидкометаллические батареи, разработанные Садоуэем и его учениками несколько лет назад и ставшие основой для дочерней компании под названием Ambri, которая надеется поставить свою первую продукцию в течение следующего года. За это изобретение компания Sadoway недавно была удостоена награды European Inventor Award этого года.

Садоуэй говорит, что меньший размер алюминиево-серных батарей также сделает их практичными для использования, например, в зарядных станциях для электромобилей. Он указывает, что, когда электромобили станут настолько распространены на дорогах, что несколько автомобилей будут заряжаться одновременно, как это происходит сегодня с бензиновыми топливными насосами, «если вы попытаетесь сделать это с батареями и захотите быстрой зарядки, сила тока настолько высока, что у нас нет такой силы тока в линии, которая питает объект». Таким образом, наличие такой аккумуляторной системы для хранения энергии, а затем ее быстрого высвобождения, когда это необходимо, может устранить необходимость в установке новых дорогих линий электропередач для обслуживания этих зарядных устройств.

Новая технология уже является основой для новой дочерней компании под названием Avanti, которая лицензировала патенты на систему, соучредителями которой являются Садовей и Луис Ортис ’96 ScD ’00, который также был соучредителем Ambri. «Первая задача для компании — продемонстрировать, что она работает в масштабе», — говорит Садоуэй, а затем подвергнуть ее серии стресс-тестов, включая сотни циклов зарядки.

Будет ли батарея на основе серы создавать неприятные запахи, характерные для некоторых форм серы? Ни единого шанса, говорит Садоуэй. «Запах тухлых яиц в газе, сероводород. Это элементарная сера, и она будет заключена внутри клеток». Если бы вы попытались открыть литий-ионный аккумулятор на своей кухне, говорит он (и, пожалуйста, не пытайтесь делать это дома!), «влага в воздухе отреагировала бы, и вы начали бы производить всевозможные неприятные запахи». также газы. Это законные вопросы, но аккумулятор герметичный, это не открытый сосуд. Так что я бы не беспокоился об этом».

Читайте также:
Металлическая пергола лучше деревянной? Азенко Открытый

В исследовательскую группу входили представители Пекинского университета, Юньнаньского университета и Уханьского технологического университета в Китае; Университет Луисвилля в Кентукки; Университет Ватерлоо в Канаде; Аргоннская национальная лаборатория в Иллинойсе; и Массачусетский технологический институт. Работа была поддержана MIT Energy Initiative, Центром технологических инноваций MIT Deshpande и ENN Group.

Новая конструкция аккумуляторов, не содержащих тяжелых металлов, может смягчить экологические проблемы

Сегодня IBM Research, опираясь на долгую историю инноваций в области материаловедения, представляет новое открытие в области аккумуляторов. Это новое исследование может помочь устранить потребность в тяжелых металлах в производстве аккумуляторов и преобразовать долгосрочную устойчивость многих элементов нашей энергетической инфраструктуры.

По мере того, как изучаются альтернативы с батарейным питанием для всего, от автомобилей до интеллектуальных энергосетей, остаются серьезные опасения по поводу устойчивости доступных аккумуляторных технологий.

Многие материалы аккумуляторов, в том числе тяжелые металлы, такие как никель и кобальт, представляют огромный экологический и гуманитарный риск. В частности, кобальт, который в основном доступен в Центральной Африке, подвергся критике за небрежную и эксплуататорскую практику добычи. 1

Используя три новых и различных запатентованных материала, которые никогда ранее не были зарегистрированы как объединенные в аккумуляторе, наша команда из IBM Research открыла химический состав для нового аккумулятора, в котором не используются тяжелые металлы или другие вещества.

Материалы для этой батареи можно извлекать из морской воды, что закладывает основу для менее инвазивных методов добычи, чем современные методы добычи материалов.

Исследователи IBM работают в исследовательской лаборатории IBM Research Battery Lab, чтобы комбинировать и тестировать уникальные материалы и рецептуры для более устойчивых аккумуляторных технологий.

Столь же многообещающим, как и состав этой новой батареи, является ее потенциал производительности. В первоначальных тестах было доказано, что его можно оптимизировать, чтобы превзойти возможности литий-ионных аккумуляторов в ряде отдельных категорий, включая более низкую стоимость, более быстрое время зарядки, более высокую мощность и плотность энергии, высокую энергоэффективность и низкую воспламеняемость.

Новая конструкция батареи может превзойти литий-ионную в нескольких устойчивых технологиях

Читайте также:
Лучший пол для кухни в 2021 году – The Good Guys

В этой конструкции, обнаруженной в лаборатории аккумуляторов IBM Research, используется катодный материал, не содержащий кобальта и никеля, а также безопасный жидкий электролит с высокой температурой воспламенения. Эта уникальная комбинация катода и электролита продемонстрировала способность подавлять дендриты металлического лития во время зарядки, тем самым снижая воспламеняемость, что широко считается существенным недостатком использования металлического лития в качестве материала анода.

Система дифференциальной электрохимической масс-спектроскопии (DEMS) в лаборатории IBM Research Battery Lab, которая измеряет количество газа, выделяющегося из элемента батареи во время циклов зарядки и разрядки.

Это открытие имеет значительный потенциал для аккумуляторов для электромобилей, например, когда в игру вступают такие проблемы, как воспламеняемость, стоимость и время зарядки. Текущие тесты показывают, что аккумулятору, настроенному на высокую мощность, требуется менее пяти минут, чтобы достичь 80-процентного уровня заряда. В сочетании с относительно низкой стоимостью материалов, цель создания недорогого электромобиля с быстрой зарядкой может стать реальностью.

В быстро развивающемся мире летательных аппаратов и электрических самолетов критически важно иметь доступ к батареям с очень высокой удельной мощностью, которые могут быстро масштабировать силовую нагрузку. Оптимизированная по этому фактору, эта новая конструкция батареи превышает более 10,000 XNUMX Вт/л, превосходя самые мощные доступные литий-ионные батареи. Кроме того, наши тесты показали, что эта батарея может быть рассчитана на длительный срок службы, что делает ее подходящей для интеллектуальных энергосистем и новых энергетических инфраструктур, где долговечность и стабильность являются ключевыми факторами.

В целом, эта батарея продемонстрировала способность превосходить существующие литий-ионные батареи не только в ранее перечисленных приложениях, но также может быть оптимизирована для получения ряда конкретных преимуществ, в том числе:

  • Более низкая стоимость: Активные катодные материалы, как правило, стоят дешевле, поскольку они не содержат кобальта, никеля и других тяжелых металлов. Эти материалы, как правило, очень ресурсоемкие, а также вызывают опасения по поводу их устойчивости.
  • Более быстрая зарядка: Для достижения 80-процентного состояния заряда (SOC) требуется менее пяти минут без ущерба для удельной разрядной емкости.
  • Высокая плотность мощности: Более 10,000 XNUMX Вт/л. (превышение уровня мощности, которого может достичь технология литий-ионных аккумуляторов).
  • Высокая плотность энергии: Более 800 Втч/л, что сравнимо с современной литий-ионной батареей.
  • Отличная энергоэффективность: Более 90 процентов (рассчитано из отношения энергии на разрядку батареи к энергии на зарядку батареи).
  • Низкая воспламеняемость электролитов
Читайте также:
8 способов исправить сквозняки в окнах и дверях

От лаборатории до промышленности с производителями автомобилей, электролитов и аккумуляторов

Чтобы перевести эту новую батарею из стадии предварительных исследований в коммерческую разработку, IBM Research объединилась с Mercedes-Benz Research and Development North America, Central Glass, одним из ведущих поставщиков аккумуляторных электролитов в мире, и Sidus, производителем аккумуляторов, чтобы создать новую экосистему разработки аккумуляторов следующего поколения. Хотя планы по более широкому развитию этой батареи все еще находятся на стадии исследования, мы надеемся, что эта многообещающая экосистема поможет воплотить эти батареи в жизнь.

Ускорение поиска материалов с помощью ИИ

Двигаясь вперед, команда также внедрила метод искусственного интеллекта (ИИ), называемый семантическим обогащением, для дальнейшего повышения производительности батареи за счет определения более безопасных и высокоэффективных материалов. Используя методы машинного обучения, чтобы предоставить исследователям-людям доступ к информации из миллионов точек данных, чтобы обосновать свою гипотезу и следующие шаги, исследователи могут ускорить темпы инноваций в этой важной области исследований.

Опираясь на историю исследований и инноваций в материаловедении

Используя междисциплинарный подход, сочетающий материаловедение, молекулярную химию, электротехнику, передовое лабораторное оборудование для аккумуляторов и компьютерное моделирование, лаборатория аккумуляторов в IBM Research опирается на историю IBM Research в развитии материаловедения.

Испытательное оборудование Maccor для монетных элементов в лаборатории IBM Research Battery Lab, которое оценивает электрохимические характеристики монетных элементов, изготовленных собственными силами в лаборатории.

Изобретение IBM Research химического усиления, например, способствовало развитию и развитию закона Мура, открыв эру более быстрой и дешевой разработки полупроводников, которые сегодня являются основой электронных устройств.

Когда мы приступили к поиску решений проблем, связанных с современными батареями — и, следовательно, определенных препятствий для возобновляемых источников энергии в целом, — мы использовали мощную инфраструктуру IBM Research, которая позволяет нам изучать, как все работает на молекулярном и атомном уровне. Именно эта основа способствовала нашему лидерству в ряде областей.

Например, атомно-силовая микроскопия впервые была изобретена исследователями IBM. Этот метод позволил бесчисленному количеству ученых, в том числе нашей команде, разрабатывающей новую аккумуляторную технологию, изучить силы и движения между материалами на невероятно точном уровне.

Читайте также:
Как взимать плату за услуги по уборке дома (Руководство по ценам)

Сочетание инноваций в материалах и опыта в области катализа для самых разных областей применения, от переработки пластика до производства полупроводников, в сочетании с глубоким пониманием химических механизмов позволило команде лаборатории аккумуляторов в IBM Research внедрить эту захватывающую новую аккумуляторную технологию.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: