Гуманитарные материальные технологии роботовладельческого общества

Кроме того, в третьем и четвёртом случаях указанный положительный электрод из диоксида марганца MnO₂ дополнительно содержит 0,1–5,0 вес.% агента, обеспечивающего влагонепроницаемость, выбранного из группы политетрафторэтилен, полиэтилен и полипропилен.

Недостатками элемента являются: 1) после многочисленных циклов перезарядки, элемент выйдет из строя, в нём невозможно после этого заменить электролит и использовать его снова, так как он не имеет свободного электролита, весь электролит перемешан с порошками и пастами на аноде и катоде, 2) возможна утилизация элемента только путём измельчения и использования материалов, вторичное использование электродов и корпуса не предусмотрено, 3) содержание марганца в земной коре 0,1 %, что составляет третье место после железа и титана, рентабельно его добывать из месторождений, которые исчерпаемы (www.chem21.info, 5/02/2022 г.), содержание цинка в земной коре 8,3 × 10–³ %, он занимает 23 место на Земле среди элементов по запасам, в морской воде его содержится 5,0 × 10–⁶

г/л, его также рентабельно добывать из месторождений, которые исчерпаемы (geo.1sept.ru, 5.02.2022 г.), марганец обнаружен на Луне, но его там будут добывать ещё не скоро (Индийский аппарат обнаружил хром и марганец на Луне. /finobsor.ru, 5.02.2022 г.); таким образом при расширении производства таких аккумуляторов можно столкнуться с дефицитом марганца и цинка.

(16) Известны натриевые и калиевые аккумуляторы на органических катодах (В Сколтехе разработали сверхбыстрые калиевые аккумуляторы с высокой ёмкостью на основе органических полимеров. / www.skoltech.ru, 5/02/2022 г.). Первая работа на эту тему посвящена полимеру, содержащему гексаазатрифениленовые фрагменты. Материал пригоден для литиевых, калиевых и натриевых аккумуляторов. Все три типа аккумуляторов можно заряжать примерно за 30–60 секунд, при этом ёмкость не падает в течение тысяч зарядно-разрядных циклов. Дорожающий и редкий литий возможно заменть при производстве аккумуляторов на широко распространённые натрий и калий. Во второй работе на эту тему вместо полимерного катода на основе гексаазатрифенилена, у которого низкий рабочий потенциал порядка 1,6 В относительно потенциала К⁺/К, что понижает энергоёмкость аккумуляторов, предложен полимер на основе поли-N-фенил-5,10-дигидрофеназина, обеспечивающий увеличение среднего рабочего напряжения до 3,6 В. Оптимизация электролита позволила получить удельную энергоёмкость аккумулятора 593 Ватт-час на килограмм (Втч/кг), что является рекордом из известных катодов для калий-ионных аккумуляторов. В третьей работе на эту тему в качестве анода был использован легкоплавкий сплав калия и натрия, содержащий ~22 % натрия по массе, с температурой плавления -12,7°С по технологии Д. Б. Гуденафа. В таком электроде не образуются дендриты, так как он жидкий. В качестве катодов использовались редокс-активные полимеры. Такие аккумуляторы можно заряжать/разряжать менее чем за 10 секунд. Один из полимерных катодов для калиевых аккумуляторов показал наибольшие энергоёмкости, а второй – прревосходную стабильность: потеря ёмкости составила всего 11 % на 10000 заряд-разрядных циклов. Аккумуляторы на основе обоих материалов продемонстрировали рекордные мощностные характеристики, достигая показателей – 100000 Вт/кг, что соответствует режиму работы суперконденсаторов.

Недостатком аккумуляторов Сколтеха является высокая организация катодов, соответствующая низкой общей энтропии, их необходимо внедрять в производство одновременно с высокоэнтропийными электродами, которые не предложены. Иначе в биосфере будут наблюдаться катастрофы и аварии.

(17) Известно, что в среде макроскопических тел общая энтропия, характеризующая степень хаотичности, сохраняется, из-за чего при снижении общей энтропии в результате созидательных процессов для обеспечения её постоянства она резко повышается в неожиданных местах, что приводит к поломкам техники, авариям, катастрофам и потере здоровья людей (Салмин А. И. Вклад понятия общей энтропии в возникновение физики исторического процесса. / www.science-perm.ru / Материалы первой международной научно-практической конференции «Проблемы развития современной науки» Екатеринбург: научно-издательский центр «Инноватика», 15.04.2016, с. 260–264). Мною было предложено 19 культурных способов повышения общей энтропии для профилактики её непредвиденных повышений (Салмин А. И. Творческое решение изобретательских задач. Москва: ЛитРес Самиздат, 2021), в том числе в форме строительства зон отстающего развития и зон альтернативной истории (Салмин А. И. Обмен общей энтропией при динамике высокоразвитого и низкоразвитого обществ. / www.научный-сборник.рф / международный научный журнал «Инновационное развитие» Пермь: Центр социально-экономических исследований, 20.11.2018, 2018 г., вып. 9, с. 112–120).

Недостатком зон отстающего развития и зон альтернативной истории является то, что они не оснащены техническими средствами для обмена с зонами опережающего развития и зонами настоящего времени.