Биметаллические батареи или чугунные: Какие радиаторы отопления лучше биметаллические или чугунные

Какие радиаторы отопления лучше биметаллические или чугунные

Традиционным вариантом отопительных приборов в многоквартирных домах уже много лет являются чугунные батареи. Однако сегодня все чаще в качестве альтернативы им применяются более современные биметаллические радиаторы.

Этот тип приборов состоит из стальных труб в алюминиевом корпусе с ребрами, улучшающими теплоотдачу. По цене они ощутимо дороже традиционных батарей.

Многие пользователи сталкиваются с вопросом: выбрать радиаторы отопления биметаллические или чугунные. Чтобы принять верное решение, нужно ориентироваться на основные характеристики и потребительские свойства приборов обоих типов.

Теплоотдача

Сравнение чугунных и биметаллических радиаторов по уровню тепловой мощности показывает сопоставимые результаты с небольшим преимуществом в пользу более современного аналога.

Мощность одной чугунной секции составляет порядка 100-160 Вт. Для биметаллических радиаторов этот показатель составляет 150-180 Вт. Однако нужно учитывать их меньший вес и габариты. На практике это означает, что количество секций в биметаллической батарее может быть больше. Следовательно, и более эффективным будет обогрев помещений.

Теплоотдача чугунных и биметаллических радиаторов осуществляется конвективным и лучевым способом. У чугунных батарей доля лучевой теплоотдачи несколько выше.

Важным плюсом радиаторов из двух металлов является низкая тепловая инерция. Это означает, что после подачи теплоносителя они нагреваются практически моментально. В то же время батареям из чугуна для полного нагрева требуется больше времени.

Прочность

Чтобы определиться с тем, что лучше: чугунные или биметаллические радиаторы отопления, важно оценить прочностные характеристики обоих типов приборов. Массивные батареи из чугуна производят впечатление более прочных и надежных изделий. Однако, на самом деле, их показатели являются не самыми высокими.

Чугун — достаточно хрупкий металл. Поэтому такие батареи рассчитаны на рабочее давление 9-12 атмосфер. Этого достаточно для эксплуатации в системах зданий высотой до 9 этажей. Однако в системах отопления современных многоэтажных зданий может действовать значительно более высокое давление. Кроме того, батареи из чугуна имеют слабую устойчивость к гидроударам.

В биметаллических радиаторах вода движется по прочным стальным трубам. Они могут эксплуатироваться при рабочем давлении до 20-40 атмосфер (в зависимости от модели) и обладают хорошей стойкостью к гидроударам.

Оба типа радиаторов имеют секционное исполнение. Для соединения секций используются специальные ниппели и термостойкие прокладки. За счет этого обеспечивается надежное и герметичное соединение.

Устойчивость к теплоносителю

Важным требованием к батареям, эксплуатируемым в системах центрального отопления, является чувствительность к качеству теплоносителя. В связи с этим необходимо сравнивать чугунные радиаторы с биметаллическими и по этому параметру.

Для батарей обоих типов характерна высокая химическая стойкость. Они хорошо переносят воздействие кислот и щелочей, которые могут содержаться в воде, циркулирующей в системе отопления. Биметалл несколько уступает по стойкости к кислороду. Поэтому, когда после отопительного сезона из системы сливают воду, внутренние элементы радиатора подвергаться коррозионному воздействию.

Также в составе воды в системах отопления могут присутствовать различные загрязнители, которые оказывают негативное воздействие на внутреннюю поверхность каналов радиатора. И чугун, и сталь обладают хорошей стойкостью к износу. При этом чугунные батареи выигрывают за счет значительной толщины стенок.

В целом чугунные радиаторы обладают более высокой долговечностью. Их срок службы составляет 50 лет и более. Биметаллические батареи прослужат порядка 20 лет. Однако и этот срок является довольно значительным и полностью окупает затраты.

Функциональность

Если сравнивать, какие радиаторы лучше (чугунные или биметаллические) по функциональности, то безусловное преимущество здесь принадлежит второму варианту.

Биметаллические батареи имеют небольшой вес, поэтому их намного проще устанавливать. Они не предъявляют таких высоких требований, как чугунные радиаторы, к прочности стены, на которую выполняется монтаж.

Важное отличие биметаллических радиаторов от чугунных заключается в их небольшом внутреннем объеме. Благодаря этому на них можно устанавливать современные приборы учета и регуляторы температуры (ручные и автоматические).

С учетом всех характеристик именно биметаллические радиаторы можно назвать более предпочтительным вариантом.

Поставки биметаллических и чугунных радиаторов оптом

Компания Ogint осуществляет оптовые поставки биметаллических и чугунных радиаторов отличного качества. Все отопительные приборы выпускаются на собственных производственных мощностях с использованием высококачественных материалов и передовых технологий. Мы предлагаем по выгодным ценам современные сертифицированные радиаторы отопления, полностью адаптированные к российским условиям эксплуатации.

Обращаясь к нам напрямую для оптовой закупки чугунных и биметаллических радиаторов, вы получаете оптимальные условия поставок от непосредственного производителя. Оформляйте заказ через форму на сайте или по телефону!

Какие радиаторы лучше, чугунные или биметаллические? Сравнение чугунных радиаторов с алюминиевыми и стальными батареями

Многие потребители стремятся не прогадать при замене старых «гармошек» из чугуна на новые аналоги. Естественным становится вопрос, стоит ли менять чугунные батареи на биметаллические, стальные или алюминиевые конструкции. Чтобы получить ответ, придется рассмотреть технические показатели каждого из видов, и только после этого делать окончательный выбор.

Чугунные батареи: за и против

Для многих потребителей расставание со старыми чугунными радиаторами вызывает тревогу. Хоть они и надоели, и зачастую шумят, но десятилетиями согревали квартиры, не требуя за собой особого ухода. Сегодня параметры чугунных радиаторов отопления таковы, что они качественно отличаются от своих советских «собратьев», по-прежнему не претендуя на внимание хозяев.

• Если старые «гармошки» весили более 7 кг одна секция, то современные чугунные батареи – 4 кг, что значительно облегчает нагрузку на стену и фиксаторы.
• Объем советских аналогов составлял 1.5 литра, тогда как новые модели – 0.8 л, что почти в два раза меньше.
• Цена на них по-прежнему самая низкая на рынке. Хотя алюминий так же считается недорогим металлом, сравнение чугунных и алюминиевых радиаторов покажет, что первые более выгодные по стоимости.
• Современные батареи из чугуна состоят из секций, которые стало намного проще монтировать, добавлять или убирать.
• Тепловая мощь их по-прежнему способна эффективно обогревать квартиры, поэтому, когда приходится менять старые советские конструкции, многие потребители задаются вопросом, какие радиаторы лучше: чугунные или биметаллические, алюминиевые или стальные? Или поставить вместо них новый вариант из чугуна?

Вряд ли подобные вопросы и сомнения появлялись бы, если люди знали особенности централизованной системы обогрева квартир и технические параметры современных радиаторов.

Сравнение чугуна и стали

Иногда вопрос, «что лучше», когда он касается разных видов батарей отопления, не совсем корректен. Зачастую,  обогреватели попросту используются в разных типах отопительных систем, поэтому сравнивать их технические характеристики не имеет смысла.

Вопрос, какие батареи лучше, чугунные или стальные, из той же категории. Сравнение этих устройств это докажет:

Как видно из таблицы, вопрос не в том, стальные или чугунные батареи лучше, а в том, что первые хорошо себя проявляют в автономных системах, где не бывает гидроударов и теплоноситель чистый, а вторые – в условиях центрального отопления.

Стальные панели имеют несколько минусов, которые отсутствуют у аналогов из чугуна:

• В случае протечки придется ремонтировать или полностью заменять всю панель, тогда как у чугунных радиаторов можно поменять неисправную секцию на другую.
• Панели соединяются друг с другом сварочным швом, и насколько качественным бы он ни был, под постоянными гидроударами он может дать течь.
• Узкие каналы для теплоносителя с одной стороны обеспечивают его малое количество в устройстве, что позитивно сказывается на его тепловой мощности, а с другой – быстро засоряются из-за некачественного теплоносителя в центральной теплосети.
• Стоимость устройств из нержавеющей стали выше чугунных. Устанавливать их в квартире с централизованным обогревом не целесообразно, зато в частном доме они будут не только эффективно обогревать его, но и украшать интерьер.

Если предстоит замена старых чугунных радиаторов, то альтернативой им должны стать обогреватели либо с такими же параметрами, либо лучшими.

Разница между чугунными и биметаллическими батареями

Радиаторы, состоящие сразу из двух видов металлов, пришли на отечественный рынок из Италии и быстро покорили сердца потребителей, несмотря на свою высокую стоимость. Объяснить это можно одним словом: «надежность». Если выбирать, что лучше, чугунные батареи или биметаллические, то следует обратиться к сравнению их технических показателей:

• Строение:
• Чугунные конструкции теперь выглядят стильно, но так же собираются из секций, оснащенных довольно широким каналом для теплоносителя. Их вес стал значительно меньше (3.5 кг против 8 кг ранее), вид презентабельным, а надежность прежняя. На рынке представлены классические секционные модели и художественные, в стиле ретро. Последние очень дорогие, и в основном импортные.
• Биметаллические конструкции состоят из стального или медного сердечника с алюминиевым оребрением и корпусом. Теплоноситель соприкасается исключительно с нержавеющей сталью, что оберегает устройство от коррозии, а кожух обеспечивает высокую теплоотдачу. Весит подобный обогреватель немного, его легко монтировать, а дополнительные терморегуляторы позволяют следить за нагревом теплоносителя.
• Уровень теплоотдачи:
• Если решать, чугунные радиаторы или биметаллические лучше греют, то показатели у них будут примерно равны. Так теплоотдача у секции из чугуна колеблется от 100 Вт до 160 Вт. Многие потребители считают, что они слишком долго разогреваются, и они правы. При этом все забывают, что остывают эти батареи так же очень долго.
• Теплоотдача одной секции биметаллического радиатора составляет 150-200 Вт, что при мгновенном разогреве выводит этот тип обогревателей на лидирующие позиции.
• Рабочее давление:
• Хотя многолетний опыт эксплуатации чугунных батарей говорит о том, что они крепкие и надежные, это не совсем так, если дело касается высотных домов. Даже в пятиэтажках могут происходить гидроудары в отопительной системе достаточно сильные, что уж говорить о зданиях в 16 этажей и выше. Рабочее давление чугунных батарей равняется 9-12 атмосфер, чего может не хватить при резком подъеме давления, например, до 15 атмосфер. В этом случае, чугунные секции просто лопнут.
• Биметаллические радиаторы более надежные, так как их рабочее давление равно 25-40 атмосферам, а в некоторых моделях даже 100 атмосферам. В этом пункте конструкции из двух видов металла так же лидируют.
• Стойкость к теплоносителю:
• Чугун абсолютно «равнодушен» к качеству воду и ее кислотности. Не влияет на него и ее полный слив на летний период, но камешки, которые проносятся по системе, постепенно ослабляют чугун, источают его и выводят из строя. Процесс этот длительный, а если стенки радиатора достаточной толщины, то и вовсе бесконечный.
• Биметаллический радиатор слабее в этом отношении. Ему не страшен уровень кислотности воды, пока она есть в системе, но стоит ее слить, как через 2-3 недели соприкосновения с воздухом начинает появляться коррозия. В этом показателе биметалл проигрывает чугуну.
• По температурному режиму оба вида радиаторов хорошо переносят его перепады. Для чугуна максимальный нагрев воды +110, а для биметалла — +130 градусов.
• Сегодня можно встретить чугунные батареи, возраст которых перевалил отметку 100 лет, но в среднем срок эксплуатации у них 50 лет. Биметаллическим радиаторам производители устанавливают предел 25-30 лет, что меньше, чем у чугуна.

Биметаллические обогреватели – это лучший вариант замены старых батарей. В основных показателях они превосходят чугунные устройства, что гарантирует их эффективную работу в недружелюбной среде централизованного отопления. Кроме того, их намного проще монтировать, они легкие и не требуют дополнительного ухода.

Если вопрос в том, менять чугунные радиаторы на биметаллические или нет, то жильцам пятиэтажек это делать не обязательно, тем более что последние устройства в два раза дороже. Вот жителям высотных домов придется отказаться от чугунных батарей, так как они не выдержат нагрузки системы и дадут течь. В данном варианте, однозначно, лучше, чем биметаллические конструкции нет ничего.

Сравнение алюминиевых и чугунных радиаторов

Обогреватели из алюминия первыми пришли на смену чугун, но по своим параметрам больше подходят для автономных систем, чем централизованных. Спорить, какие радиаторы лучше, чугунные или алюминиевые бессмысленно, так как у них совершенно разные технические параметры.

• Теплоотдача алюминия значительно выше, чем чугуна. Обогреватели из него разогреваются мгновенно, тут же отдавая тепло помещению и экономя энергоресурсы. Чугуну требует время, чтобы «раскочегариться».
• Решать, чугунные или алюминиевые радиаторы, что лучше в условиях городской теплосети, это напрасная трата времени. Как правило, первые плохо переносят сильные гидроудары, хотя есть модели с достаточным уровнем рабочего давления. Но даже не это делает их уязвимыми в условиях центрального обогрева.
• Подверженность коррозии при повышенном уровне Ph воды не позволяет использовать их в системах, где его невозможно контролировать. Именно поэтому алюминиевые батареи устанавливаются в частных домах с автономным типом обогрева. В крайнем случае, в подобной системе можно установить фильтр, чего не сделаешь в многоэтажке. Для чугунных батарей качество теплоносителя не имеет значение, так как этот металл устойчив к повышенной кислотности воды.

Когда дело касается монтажа, вопрос, что лучше, чугунная или алюминиевая батарея, не требует ответа. Достаточно попробовать поднять каждый из радиаторов и убедиться, что алюминиевые конструкции можно установить самостоятельно, тогда как для чугунных – потребуется не одна пара сильных рук.

Подводя итоги, можно сказать, в пятиэтажках – лучшие чугунные батареи, тогда как для высотных зданий единственной альтернативой являются биметаллические аналоги. Что касается автономных отопительных систем, то им подходят, как стальные, так и алюминиевые радиаторы, так что потребитель должен сам определять, какие из них ему больше подходят по цене и по качеству.

Какие радиаторы лучше биметаллические или чугунные

Выбирая, что поставить в своем жилище – чугунные или биметаллические радиаторы, потребитель может воочию убедиться, как далеко шагнули отопительные технологии более, чем за полвека. Несмотря на то, что первые батареи из чугуна появились в домах очень давно и мало изменились с тех пор, опрометчиво думать, что они однозначно устарели и во всем проигрывают более инновационным конструкциям.  Чтобы однозначно ответить на вопрос, что лучше конкретно для вашего дома, необходимо сравнить характеристики этих видов радиаторов и условия, при которых они будут максимально эффективны.

Что лучше биметаллические или чугунные радиаторы для квартиры и частного дома?

Прежде, чем ответить на этот вопрос, следует отметить, чем характеризуется система центрального отопления в многоэтажных домах:

• низкое качество воды в сети – она обладает кислотностью выше 7pH, в ней могут присутствовать мелкие абразивные частицы и пузырьки воздуха;
• возможность гидроударов при плановых пусках системы;
• достаточно высокое давление – например, в 9-этажном доме это 6 атмосфер, а в 22-этажном – 15 атмосфер.

Все это диктует довольно жесткие требования к радиаторам, в противном случае они не проработают и пяти лет. Традиционно в городских квартирах устанавливали чугунные радиаторы, и это не случайно. Считается, что достаточно установить, покрасить и забыть о них на долгие годы. Греются они долго, но и остывают тоже долго, что весьма нелишне в условиях периодических перебоев с отоплением.

К качеству теплоносителя чугун неприхотлив, спокойно выдерживает высокое давление. Если вы решили купить чугунные конструкции, чтобы заменить ими аналогичные старые, можете узнать рабочее и опрессовочное давление в паспорте изделия, там эти величины указаны через дробь. Обычно это 6 – 8/15. Если же вы живете в доме, превышающем 20 этажей, лучше задуматься об установке биметаллического радиатора, у которого подобные показатели выше.

К другим плюсам изделий из биметалла относят надежность стали и способность алюминия практически моментально нагреваться. Теплоотдача секции в среднем сравнима с показателями чугунных изделий – 150-180Вт. Гидроударам же биметалл противостоит гораздо эффективней, чем чугун. Минусом изделий из биметалла являются более узкие каналы, это хоть и экономит теплоноситель, но чревато засорением. Однако, эту проблему можно предупредить, установив специальный фильтр на подаче воды в конструкцию.

Если подытожить, то оба эти виды отлично подходят для более щадящих условий эксплуатации в частном доме. Однако, для установки в квартире многоэтажного дома годятся только чугунные и настоящие биметаллические изделия с прочным стальным сердечником, а не более дешевые «полубиметаллические», лишь частично усиленные стальными вставками. Также следует учитывать, что цена биметаллических радиаторов гораздо выше, нежели чугунных, хоть и монтируются они проще за счет легкого веса.

Чтобы купить оригинальное изделие с качественной покраской и прекрасными эксплуатационными характеристиками, достаточно обратиться в интернет-магазин отопительной техники Теплозон. Мы предоставим сертификаты, какие бы товарные позиции вас не заинтересовали, а также проконсультируем касательно нюансов установки батареи в частном доме или квартире.

Смотрите также:

Что такое биметаллические радиаторы отопления

Как рассчитать количество и мощность радиаторов отопления

Какие радиаторы лучше: алюминиевые или биметаллические?

Подробно про биметаллические батареи, сравнение с другими

Биметаллические батареи появились на нашем рынке сравнительно недавно. И вызвали главный вопрос: выглядит она точно так же, как алюминиевый вариант, а стоит почему-то в разы дороже. Что за ерунда?

Но свойства биметаллических радиаторов значительно отличаются  от алюминиевых. Давайте разберемся, какие преимущества и недостатки имеют биметаллические устройства по сравнению с чугунными, алюминиевыми и стальными.

Чем биметаллические батареи лучше других разновидностей?

Начнем  с того, что такоебиметаллический радиатор? Это батарея, выполненная из двух металлов: корпус – из алюминия (и, соответственно, он имеет все преимущества алюминиевых батарей), а та часть, которая соприкасается с теплоносителем – либо из стали, либо из меди (и, соответственно, лишена недостатков алюминиевых изделий). Получается, что на стальной (или медный, что бывает гораздо реже из-за высокой стоимости меди) радиатор сверху «надевается» алюминиевая оболочка.

Биметаллические батареи:

• Имеют высокую теплоотдачу, очень быстро прогревают воздух в помещении.
• Выдерживают высокое давление воды (некоторые модели – до 40 атмосфер).
• Стойки к гидроударам.
• Имеют особую прочность конструкции (выше, чем у алюминиевых), но при этом  — сравнительно небольшой вес (ниже, чем у стальных).
• В отличие от алюминиевых, они не подвержены коррозии.

Схема внутреннего устройства

Если говорить кратко, биметаллические батареи отопления унаследовали все самое лучшее от своих «родителей» — алюминиевых и стальных радиаторов. За исключением, разве что, стоимости: если у вас не слишком много денег, то желание купить батареи отопления биметаллические довольно быстро пропадает: цена, по сравнению с любыми другими радиаторами, «кусается». Зато вам не придется долгие годы беспокоиться о том, что они протекут, тратиться на их ремонт или замену.

А если сравнивать: биметаллические батареи или чугунные – что лучше выбрать в этом случае?

Чугунный радиатор имеет высокую стойкость к агрессивным средам – его можно использовать с практически любым теплоносителем. Чугун может концентрировать достаточно много тепла. Наконец, он не протекает.

Но и чугунный вариант имеет свои недостатки:

• Он слишком тяжелый – осуществить монтаж в одиночку будет практически невозможно, да и вдвоем тяжеловато.
• Теплоотдача чугуна значительно ниже, чем алюминия, поэтому понадобится большее количество секций.
• В радиаторах со временем накапливается ржавчина; разобрать такой радиатор, чтобы почистить, достаточно проблематично.
• На них нельзя установить механизм регулировки.

Сравнение двух вариантов

Кроме того, биметаллический радиатор занимает мало места, красиво выглядит, а трубы легко можно спрятать в стены (в отличие от системы, в которой используются чугунные радиаторы).

Так что если вы хотите получить надежную и современную отопительную систему, в которой можно будет регулировать температуру в каждой отдельно взятой батарее, ваш выбор –биметаллические радиаторы.

Установка биметаллических  радиаторов: есть ли особенности?

Установка биметаллических батарей выполняется достаточно просто. Необходимо соблюдать такое правило: от пола до нижней поверхности радиатора и от верхней до подоконника – не менее 10 см, от задней поверхности до стены – не менее 3 см.

В обязательном порядке нужно установить краны Маевского, предназначенные для стравливания лишнего воздуха из системы.

Вам также понадобятся:

Устанавливают батарею в такой последовательности:

• намечают места, где будут закреплены кронштейны;
• закрепляют их;
• укладывают  радиатор горизонтальными  частями головок легли на крюки;
• подсоединяют подводящие теплопроводы;
• устанавливают воздухоотводчик (в верхнюю пробку со стороны, противоположной стороне подводки).

Не забывайте: Упаковочную пленку можно снять ТОЛЬКО после того, как ВСЕ отделочные работы будут закончены!

Самое основное при монтаже – не повредить защитный полимерный слой, которым покрыт радиатор сверху. Ни снимать краску, ни «зачищить» категорически нельзя! Прокладки можно использовать только те, что поставлялись в комплекте с радиатором, или – точно такие же (обязательно – той же фирмы-производителя)!

Подробный видео урок по установке таких радиаторов обязательно смотрите ниже.

Биметаллическая батарея: какую именно выбрать?

Одна секция биметаллической батареи предназначена для обогрева примерно 2 метров квадратных (при высоте потолков 2,5 м; если у вас потолки выше, количество секций придется рассчитывать). А вот если сравнивать батареи биметаллические разных производителей – какие лучше? Отечественные? Иностранные? Те, что подороже?

Качественными являются все изделия – и более дорогие, и более дешевые. В чем причина  того, что некоторые из разновидностей все же стоят дешевле?

Возможно, на изготовление ушло немного меньше материала, или конструкция самого радиатора более простая. Наконец, нельзя забывать и о том, что «имя» тоже чего-то стоит, поэтому радиаторы более известных марок и стоят дороже.

Модельный ряд Rifar

Основной частью предложения на отечественном рынке являются биметаллические батареи рифар (российского производства) и итальянские Global и Sira (последняя компания является, к слову, изобретателем биметаллического радиатора). Продукция всех трех этих производителей относится к среднему ценовому сегменту.

На что еще можно обратить внимание при выборе?

На внешний вид и на  давление, на которое рассчитан радиатор. Впрочем, как уже упоминалось, большинство биметаллических батарей выдерживают давление более 20 атмосфер, а для радиатора в квартире, подключенного к центральной системе отопления, это более чем достаточно (и тем более – для частного дома).

Советы по эксплуатации

Ухаживать за такой батареей несложно: ее легко мыть даже без применения моющих средств.

В силу того, что алюминий и сталь имеют разное тепловое расширение, сердечник и кожух могут прилегать друг к другу неплотно. Поэтому радиатор в первый год после установки может потрескивать.

Также существует риск подтекания в щель между сталью и алюминием. На прочность устройства это не влияет, однако если вода щелочная, то при соприкосновении с алюминием будет выделяться водород. Его нужно своевременно стравливать.

И не забудьте о том, что это именно отопительные батареи, их нельзя устанавливать в систему горячего водоснабжения!

Будем вам сильно благодарны, если нажмете на кнопки социальных сетей. Это поможет нам в развитии портала.

Разница между биметаллическими и чугунными батареями отопления

Еще лет сорок назад при строительстве чугунные радиаторы были практически безальтернативным типом отопительных приборов. Иногда монтировали сварные стальные батареи, но они значительно проигрывали по площади теплоотдачи и надежности. Сейчас же многие становятся перед дилеммой, какие радиаторы выбрать, традиционные чугунные или современные биметаллические. Рассмотрим и различия, достоинства и недостатки обоих вариантов.

Чем отличается чугун от биметалла

1. Естественно, по материалу, из чего сделаны первые ясно из названия, а второй тип это комбинация двух (приставка «би-» в названии) металлов — стали и алюминия (точнее его сплава).

2. По конструкции — если секция чугунного радиатора это монолитная цельнолитая деталь, то у биметаллического это сваренная из стальных труб система, для циркуляции теплоносителя покрытая алюминиевой рубашкой для увеличения площади теплообмена с окружающим воздухом.

3. Более простая технология сборки батареи из отдельных секций у биметалла.

4. По максимальному допустимому давлению чугун уступает новым батареям, но это абсолютно не важно — те давления, которые могут быть в отопительной системе, радиаторы из него держат с большим запасом.

5. Чугун в виду более хрупок и практически не деформируется при приложении силы извне, а сразу трескается, поэтому при замерзании воды в чугунном радиаторе он 100% выйдет из строя, а биметалл, может быть, и выдержит (конечно, если не вся жидкость внутри превратиться в лед). По этой же причине чугунные батареи боятся и гидравлических ударов (это когда давление резко повышается, например, очень быстро открыли кран).

6. Теплоемкость чугунного радиатора несколько больше, поэтому он дольше нагревается и медленнее остывает, но это не достоинство, а недостаток — инертность мешает четко регулировать температуру в помещении.

7. Если чугунные радиаторы нужно красить, то на биметалл наносится покрытие с большим сроком службы.

8. Биметаллические радиаторы значительно легче чугунных.

9. Еще одно важное (может быть это один из самых главных факторов влияющих на выбор) различие этих двух типов, это цена — биметалл почти на порядок дороже.

Так какой радиатор все-таки выбрать — биметаллический или чугунный?

Если быть честным, то на качество отопления тип батареи влияет меньше всего, главное чтобы система быть четко рассчитана и отрегулирована, а мощность радиаторов соответствовала обогреваемому помещению.

Большинство дифирамбов о том, что биметалл помогает сэкономить тепло, это не более чем пиар производителей. Но по эксплуатационным качествам чугун все же несколько хуже. Так что как уже говорилось выше, все решают финансовые возможности.

Чугунные радиаторы отопления: виды, свойства и назначение

Уже более ста лет чугунные батареи широко применяются для обогрева помещения. Казалось бы, радиаторы чугунные отопления уже должны были себя давно изжить. Ведь сегодня многие производители предлагают более современные модели из алюминия, биметалла, стали или меди, а чугунные аналоги считают устаревшими. Так ли это на самом деле? Ведь не смотря на наличие более современных моделей, чугунные батареи продолжают быть востребованными. В данной статье рассмотрим основные характеристики, плюсы и минусы чугунных отопительных приборов, а также некоторые модели.

Раньше батареи отопления чугунные использовались для сушки вещей, обуви. Часто применяли их и для разморозки, сушки продуктов. Данный прибор был многофункциональным. Современные же радиаторы немного преобразились. Сегодня производители используют только новые, эффективные технологии изготовления. Изменился и внешний облик обогревателей из чугуна.

Биметаллические либо чугунные радиаторы?

На вопрос, какие радиаторы отопления лучше чугунные или биметаллические, ответ дать непросто. Ведь у биметаллических приборов уровень теплоотдачи лучше раза в два. В это же время чугунные радиаторы гораздо надежнее.

Рассматривая радиаторы отопления чугунные радиаторы отопления мс 140 стоят дешево. Особенно, если сравнивать с биметаллическими. Правда, многие модели радиаторов чугунных не отличаются особым дизайном. И часто их стараются прятать за решетки, в нишах либо за экраны. А стоимость отделочных работ вполне приличная. Конечно, можно приобрести чугунные радиаторы отопления б у, они стоят дешевле, и тем самым немного сэкономить. Но высокого качества ранее использованных батарей никто не гарантирует. К тому же чугун необходимо время от времени красить. В виду этих недостатков чугунных батарей, некоторые отдают предпочтение биметаллу.

Стоит отметить, что не все современные батареи из чугуна имеют неприглядный вид. В продаже имеются декоративные и дизайнерские модели. Правда, на чугунные батареи отопления цены будут намного выше. Даже в сравнении с биметаллом. Также есть модели, по виду похожие на биметаллические и алюминиевые аналоги. Стоят они недешево. Вес остается большим, а теплоотдача – низкой.

Чугунные радиаторы – оптимальное решение, если:

1. перепады давления не более 12 Бар;
2. нужно малое гидравлическое сопротивление системы;
3. в системе применяется агрессивный теплоноситель;
4. необходима большая тепловая инерция;
5. температура теплоносителя выше 100 градусов.

Если вы не знаете, купить чугунные радиаторы либо биметаллические, то стоит внимание обратить на такие ключевые параметры:

• уровень загрязненности теплоносителя. Если грязи много, могут забиться внутренние трубки биметаллической батареи. Во избежание этого надо дополнительно устанавливать грязевики и фильтры;
• водородный коэффициент теплоносителя. Биметалл нормально работает в системах с pH 7-8;
• возможные пиковые значения давления. Давление на разрыв биметалла в среднем составляет 80-90 атм.

На радиаторы отопления цена чугунные это либо биметаллические зависит от производителя, качества и модели.

Какие именно радиаторы лучше, однозначного ответа нет.

Зависит все от параметров системы отопления и условий использования. К примеру, чугунные идеально подходят для систем с естественной циркуляцией. А вот для многоэтажных домов следует отдать предпочтение биметаллическим батареям. Для индивидуальных отопительных систем с принудительной циркуляцией лучшим выбором будут алюминиевые радиаторы. Стоимость радиаторов из разных материалов разная. Если бюджет ограничен, можно выбрать варианты б/у. Например, на чугунные батареи отопления цены б у достаточно низкие.

Преимущества и недостатки радиаторов из чугуна

Радиаторы чугунные изготавливаются при помощи литья. Чугунный сплав отличается однородным составом. Такие отопительные приборы широко используются как для центральных отопительных систем, так и для систем автономного отопления. Размеры чугунных радиаторов могут быть разными.

Среди преимуществ чугунных радиаторов можно отметить:

1. возможность использования для теплоносителя любого качества. Подходят даже для теплоносителя с высоким содержанием щелочей. Чугун – материал прочный и растворить либо поцарапать его непросто;
2. устойчивость к коррозионным процессам. Такие радиаторы могут выдержать температуру теплоносителя до +150 градусов;
3. отличные теплоаккумулирующие свойства. Спустя час после отключения отопления чугунный радиатор будет излучать 30% тепла. Поэтому чугунные радиаторы идеально подходят для систем с нерегулярным нагревом теплоносителя;
4. не требуют частого ухода. А связано это преимущественно с тем, что сечение у радиаторов из чугуна достаточно большое;
5. длительный срок эксплуатации – порядка 50 лет. Если теплоноситель высокого качества, то радиатор может прослужить и столетие;
6. надежность и прочность. Толщина стенок таких батарей большая;
7. высокое излучение тепла. Для сравнения: биметаллические обогреватели передают 50% тепла, а радиаторы из чугуна – 70% тепла;
8. на чугунные радиаторы цена вполне приемлема.

Среди недостатков можно выделить:

• большой вес. Только одна секция может иметь вес около 7 кг;
• монтаж следует производить на предварительно подготовленную, надежную стену;
• радиаторы надо покрывать краской. Если через время необходимо покрасить батарею вновь, старый слой краски в обязательном порядке шкурят. В противном случае теплоотдача снизится;
• повышенный расход топлива. Один сегмент батареи из чугуна содержит раза в 2-3 больше жидкости, нежели другие виды батарей.

Технические характеристики радиаторов из чугуна

Изготавливается чугунная батарея отопления из однородного по структуре, крепкого чугунного сплава. Отливается каждая секция отдельно. А потом секции соединяются в одну группу.

Технические параметры чугунных батарей связаны с их надежностью и выносливостью. Основные характеристики радиатора из чугуна, как и любого отопительного устройства, — это теплоотдача и мощность. Как правило, мощность радиаторов отопления чугунных производители указывают для одной секции. Количество секций может быть разной. Как правило, от 3 до 6. Но иногда может достигать и 12. Нужное количество секций рассчитывается отдельно для каждой квартиры.

Зависит количество секций от ряда факторов:

1. площадь помещения;
2. высота помещения;
3. количество окон;
4. этаж;
5. наличие установленных стеклопакетов;
6. угловое размещение квартиры.

Приводится на радиаторы чугунные отопления цена за секцию, и может варьироваться зависимо от производителя. Теплоотдача батарей зависит от того, из какого именно материала они сделаны. В этом плане чугун уступает алюминию и стали.

Среди прочих технических параметров можно выделить:

• максимальное рабочее давление – 9-12 бар;
• максимальная температура теплоносителя – 150 градусов;
• в одной секции помещается около 1,4 литра воды;
• вес одной секции составляет примерно 6 кг;
• ширина секции 9,8 см.

Устанавливать такие батареи следует с расстоянием между радиатором и стеной от 2 до 5 см. Высота установки над полом должна быть не меньше 10 см. Если окон в комнате несколько, устанавливать батареи нужно под каждым окном. Если квартира угловая, то рекомендуется провести наружное утепление стен либо увеличить количество секций.

Следует отметить, что часто продаются чугунные батареи неокрашенными. В связи с этим их после покупки необходимо покрыть термостойким декоративным составом, предварительно обязательно протянуть.

Среди отечественных радиаторов можно выделить модель мс 140. На радиаторы отопления чугунные мс 140 технические характеристики приведены ниже:

1. теплоотдача секции МС 140 – 175 Вт;
2. высота – 59 см;
3. весит радиатор 7 кг;
4. емкость одной секции — 1,4 л;
5. глубина секции составляет 14 см;
6. мощность секции достигает 160 Вт;
7. ширина секции составляет 9,3 см;

• максимальная температура теплоносителя составляет 130 градусов;
• максимальное рабочее давление – 9 бар;
• радиатор имеет секционную конструкцию;
• опрессовочное давление составляет 15 бар;
• объем воды в одной секции составляет 1,35 л.;
• в качестве материала для межсекционных прокладок используется термостойкая резина.

Стоит отметить, что чугунные радиаторы мс 140 отличаются надежностью и долговечностью. Да и цена вполне доступная. Что и обуславливает их востребованность на отечественном рынке.

Особенности выбора чугунных радиаторов

Чтобы выбрать чугунные радиаторы отопления какие лучше всего подойдут для ваших условий, надо учитывать такие технические параметры:

• теплоотдача. Выбирают исходя из размеров помещения;
• вес радиатора;
• мощность;
• размеры: ширина, высота, глубина.

Для расчета тепловой мощности чугунной батареи надо ориентироваться на такое правило: для комнаты с 1 наружной стеной и 1 окном нужен 1 кВт мощности на 10 кв.м. площади помещения; на комнату с 2 наружными стенами и 1 окном – 1,2 кВт.; для обогрева комнаты с 2 наружными стенами и 2 окнами — 1,3 кВт.

Если вы решили чугунные радиаторы отопления купить, следует учитывать и такие нюансы:

1. если потолок выше 3 м, требуемая мощность увеличится пропорционально;
2. если в помещении имеются окна со стеклопакетами, то мощность батареи можно снизить на 15%;
3. если окон в квартире несколько, то под каждым из них нужно устанавливать радиатор.

Современный рынок

Раньше радиаторы чугунные имели неэстетическую форму и вид. Поверхность была шершавой, и ее нужно было красить. Современные модели отличаются оригинальностью дизайна. Имеют меньшие габариты. На поверхность может быть нанесен какой-нибудь орнамент. Можно подобрать вариант к стилю квартиры. Радиаторы чугунные нового поколения оснащаются ножками. Поэтому пропадает необходимость вбивать кронштейны в стены, батарею устанавливаются на пол и монтируются к отопительному контуру.

Сегодня купить батареи отопления чугунные можно разного цвета. В продаже имеются модели, представленные в фиолетовом и зеленом оттенке. Есть также под золото, серебро, бронзу или медь. Для любителей старинных моделей, есть варианты, повторяющие давние образцы, украшенные художественными литьем, оснащенные арматурой соответствующей тематики. Но это модели не для всех, ведь купить чугунные батареи отопления цена на которые достаточно высокая по карману не каждому. На рынке предлагают множество моделей, как отечественного, так и зарубежного производства. Предлагают свою продукцию Турция, Англия, Испания, Германия, Чехия, Италия.

У импортных батарей поверхность идеально гладкая, они более качественные и выглядят эстетичнее. Правда, стоимость их высокая.

Среди отечественных аналогов можно выделить чугунные радиаторы konner, которые пользуются сегодня хорошим спросом. Они отличаются долгим сроком службы, надежностью, прекрасно вписываются в современный интерьер. Выпускаются чугунные радиаторы konner отопления в любой комплектации.

Выбираем радиаторы в городскую квартиру

Большую часть года мы проводим в отапливаемом помещении —отопительный сезон в России длится в среднем 250 дней. А в некоторых поселениях с особо суровым климатом батареи не отключаются вообще никогда! Как выбрать радиаторы в квартиру, чтобы не мучиться от жары или не ходить по дому «капустой»?

Биметаллические радиаторы

Одна из последних разработок отопительных приборов. Стальной радиатор помещенный в алюминиевый чехол. Благодаря стали меньше ржавеет и более нейтрален к составу теплоносителя. Благодаря алюминию имеет отличную теплоотдачу и дизайн. Теплоноситель контактирует только со сталью, поэтому никаких негативных моментов, связанных с использованием алюминия, нет. Изготовители гарантируют срок службы до сорока лет. Выдерживают температуру до 130 градусов. Рабочее давление до 30 — 50 атмосфер — это гораздо выше, чем в любой центральной системе отопления. Такой радиатор не лопнет при внезапном скачке давления в системе. Теплоотдача (показатель эффективности нагревания помещения) варьируется в зависимости от модели. На практике, у популярных марок это 178 – 185 Вт. Быстро нагреваются, так же быстро остывают. Для квартиры подходят по всем показателям.

Кому подходит?

Всем, кто готов заплатить за высокое качество и удобство. Тем, кому важно иметь возможность быстро регулировать температуру в помещении в большую или меньшую сторону.

Кому не подходит?

Единственный показатель, по которому вам могут не подойти биметаллические радиаторы — цена. Но если выбрать изделия не европейских, а российских или китайских производителей, то и этот недостаток легко устранить.

Так выглядит биметаллический радиатор

При установке нужно обязательно соблюдать расстояние до стены, пола и подоконника. Оно должно быть не менее 4 см.

Чугунные радиаторы

Знакомые всем с детства батареи долго нагреваются и долго остывают. Достаточно тяжелые (обычная секция весит больше 6 килограмм, а целая батарея из 7 секция потянет аж на 43 килограмма). Дольше всех держат тепло. Не боятся внезапных скачков давления в сети. Рабочее давление 9 — 12 атмосфер. Греют не только воздух, но и близко находящиеся предметы.

Кому подходят?

Любителям старой доброй классики, ценящим надежность. Жителям старых домов (например, «хрущевок»).

Кому не подходят?

Ценителям современного внешнего вида. Тем, кому важно иметь возможность регулировать температуру в помещении при помощи регулятора, а не форточки.

Самый распространенный вид чугунных радиаторов

для городской квартиры

Недорогие модели российского и белорусского производства требуют покраски. Так что вместе с батареей купите краску и кисточку.

Алюминиевые радиаторы

Быстрее всех других разновидностей нагревают помещение. Содержат намного меньше теплоносителя, а значит потребуется меньше топлива (газа, дров, угля, электричества), чтобы нагреть радиатор до рабочей температуры и затем поддерживать ее. Выглядят современно, аккуратно и компактно. Продаются в виде наборных секций, поэтому можно подобрать оптимальное их количество для каждого помещения. Бывают разной высоты, их можно расположить в удобных местах комнаты. Значительно легче других разновидностей батарей, легко монтируются. Хорошо регулируются с помощью термоголовок — изменения температуры будут заметны уже через 10 -15 минут.

Кому подходят?

Счастливчикам, живущим в многоквартирном доме со строгим контролем работы системы центрального отопления и качества горячей воды в ней, либо в коттедже с автономной системой отопления.

Кому не подходят?

Большинству жителей многоквартирных домов с центральной системой отопления. Горячая вода с химическими примесями и большой кислотностью быстро «скушает» батареи изнутри.

Алюминиевый радиатор отопления мало чем

отличается по внешнему виду от биметаллического

Алюминий – активный металл. Поэтому алюминиевые радиаторы лучше использовать с пластиковыми трубами — медные быстро проржавеют. Так же, как и при установке биметаллических радиаторов, нужно соблюдать расстояние не менее 4 см. до стены, пола и подоконника.

Стальные радиаторы

Само название этих радиаторов говорит за себя. В их основе — листовая сталь толщиной 1,25 мм, с выдавленными в них вертикальными каналами по которым циркулирует теплоноситель. Имеют высокую теплоотдачу, быстро реагирует на температуру носителя. Но, как и алюминиевые, плохо держат гидравлический удар и быстро ржавеют при использовании в центральных системах отопления. Плохо подходит для квартиры, но отличный вариант для обогрева загородного дома.

Что в итоге нужно учесть при выборе?

• Материал из которого изготовлен радиатор, его основные физические характеристики.
• Максимальное давление и его возможный предел в вашей центральной системе отопления.
• Максимальную температура, которую выдерживает радиатор и особенности сплава.

Все эти показатели записаны в технических характеристиках изделия. Давление в центральной системе отопления вашего дома вы можете узнать в ЖЭКе или местном “Водоканале”.

Один из самых распространенных видов

стальных радиаторов

Покупая радиаторы, подумайте и о системе газоотведения. Лучше сразу поставить кран Маевского — он предотвратит появление воздушных пробок и нарушение циркуляции теплоносителя. А значит, ваш радиатор будет отапливать помещение так, как нужно.

Вывод

Для установки в квартире с централизованным отоплением лучший выбор — чугунные или биметаллические радиаторы.

Если вы живёте в доме с автономной системой отопления, то вам также подойдут алюминиевые и стальные радиаторы.

Полезный совет

В отопительный период в квартирах должна держаться регламентированная температура: 18 градусов в обычных комнатах, 20 в угловых и 25 в ванной. Норма не может быть превышена более чем на 4 или занижена сильнее, чем на 3 градуса. Перепады допускаются только в ночное время: колебание температуры днём грозит коммунальщикам административным взысканием. Максимальный допустимый перерыв в отоплении – 24 часа в месяц. Единовременная пауза не может при этом быть больше 16 часов, за каждый дополнительный холодный час месячная плата за отопление у жильцов должна снижаться на 0,15 %. Невыполнение установленных норм – повод для жалобы в ДЕЗ, ТСЖ или управляющую компанию.

Как правильно подобрать радиаторы для отопления

Для тех, кто хочет провести отопление в частном доме или на даче, можно использовать любой радиатор. Выбор должен основываться только на эстетических предпочтениях. Для жителей многоэтажек определяющую роль при выборе радиаторов играет рабочее давление в системе отопления.

Радиаторы:

• секционные: чугунные, биметаллические, алюминиевые;

Монолитные стальные панельные радиаторы

• .

Каждый из представленных типов имеет свои преимущества и недостатки..

Радиаторы секционные

Отопление в помещении зависит от количества и размера установленных радиаторов. Секционные радиаторы штабелируются, поэтому длину и мощность батареи можно менять, добавляя или удаляя секции.

Чугунные радиаторы

Недостатком чугунных радиаторов является то, что они вытянуты из секций с установленными между ними резиновыми прокладками. Со временем резина теряет свои свойства и радиатор дает течь. Поскольку в частных домах роль теплоносителя в системе отопления часто выполняет антифриз, заводские прокладки очень быстро выходят из строя, и их необходимо заменить на более качественные.Замену прокладок лучше доверить специалистам. Это повлечет за собой дополнительные расходы. Чугунные батареи рекомендуются в очень редких случаях.

Биметаллические и алюминиевые радиаторы

Биметаллический радиатор изготовлен из двух металлов: стали и алюминия. Разница между биметаллическими и алюминиевыми радиаторами заключается в диаметре патрубков, соединяющих верхний и нижний коллекторы. В биметаллическом радиаторе подключение осуществляется с помощью тонких стальных труб. В алюминиевых установлены широкие трубки овального сечения, по которым проходит большее количество теплоносителя, а значит, алюминиевый радиатор имеет большую теплоотдачу.

Покупателей часто пугает гидроудар в системе отопления, но это не более чем миф. Поэтому переплачивать за биметаллические батареи, которые производитель позиционирует как стойкие к разрушению от гидроудара, не стоит..

Выбирайте алюминиевый радиатор, главное, чтобы он выдерживал давление в системе более 12 атмосфер.

Стальные панельные радиаторы

Стальной панельный радиатор неразборный, но на рынке существует огромное количество радиаторов различных размеров.Например, устанавливая отопление в доме с низкими подоконниками, можно выбрать радиатор небольшой высоты и большей длины, при этом не теряя тепловой мощности..

Для многоэтажного дома со стояковой системой отопления нужно использовать радиаторы, выдерживающие рабочее давление 12 атмосфер и более. Стальной панельный радиатор рассчитан на давление 6 атмосфер, поэтому его нельзя устанавливать в квартире многоэтажного дома.

Как выбрать радиаторы отопления — видео

Кронштейны для алюминиевых радиаторов.Подготовка к установке биметаллических радиаторов. Монтаж чугунных батарей

При монтаже радиаторов используются специальные крепления — скобы, обеспечивающие надежную фиксацию батареи. От правильного выбора крепежа и его монтажа зависит безопасность, долговечность и работоспособность всей системы отопления.

Кронштейн для радиатора отопления — крепеж, позволяющий надежно закрепить отопительный прибор на стене или полу.

Типы кронштейнов

В месте крепления 2 вида кронштейнов: настенный и напольный.Чаще всего они продаются в комплекте.

Если батарея монтируется возле газобетонных, гипсокартонных перегородок или возле окна в пол (стена не позволяет установить кронштейны) — используются только напольные стойки.

В зависимости от типа батареи крепления также делятся на держатели:

Кронштейны для чугунных радиаторов

Кронштейны для тяжелых чугунных батарей Часто обозначаются маркером «усиленные», для их изготовления используется очень прочный материал, а сами крепления массивные.

Кнут . Стандартный, используется для небольших конструкций.

Внешний вид — одиночные штифты или крюки, закрепленные на одном стержне. Отличаются простотой монтажа. Для этого в стене просверливается отверстие (глубиной более 12 см). Вбивается дюбель, в который вкручивается крепеж для батареи. Сама канавка цементируется.

Крепления под «шурупы» . Используется на больших конструкциях, где обычное крепление к штыревому держателю радиатора невозможно.

Открытый . Выпускаются двух видов: с регулировкой высоты и нерегулируемые.

Дуги, скрепляющие батарею, могут быть выполнены из цельной стальной проволоки или из динамических звеньев, скрепленных между собой.

Этот тип крепления используется, как в сочетании с настенными кронштейнами, так и в виде самостоятельных конструкций, которые устанавливаются в местах, где невозможно крепление к стене.

Кронштейны для стальных радиаторов

Стальные радиаторы различаются по форме (трубчатые и панельные).Крепеж для этих типов радиаторов, соответственно, имеет свои особенности.

На задней стороне скобы:

При установке стандартного кронштейна требуется точная разметка, кронштейны необходимо аккуратно надевать на крюки:

Поэтому часто используется другой набор застежек, включающий верхний крючок и нижний упор. Нижний стопорный крюк фиксируется на кронштейне батареи, но не крепится к стене, а только упирается, что позволяет точно установить вертикальное положение радиатора.

Крепление для трубчатого радиатора

При использовании аналогичного комплекта только форма верхнего крюка приспособлена для подвешивания верхней трубы коллектора.

Также популярным креплением для легких трубчатых радиаторов (масса которых вместе с теплоносителем не более 100 кг) являются планки, которые закрепляются на стене, а батарея устанавливается на нижнюю полку и фиксируется пластиковыми захватами. Эта застежка называется держателем SMB.

Держатель радиатора Leroy Merlin.

Еще один способ установки стальных батарей – крепеж СВД. Держатель состоит из двух частей. Один закрепляется на стене, второй на радиаторе. При установке сцепляются друг с другом петлей:

Кронштейны для алюминиевых и биметаллических батарей

Если светильник выбран для секционных батарей отопления, то его устройство мало чем отличается от светильника для чугунных радиаторов. Только толщина металла может быть меньше.

Алюминиевые и биметаллические радиаторы не выпускаются в напольном исполнении, но при необходимости можно монтировать обычную конструкцию на стеллажи (это часто используется в зданиях со стеклянными стенами):

Крепится к напольным кронштейнам радиатора.

Также для легких конструкций используются угловые держатели.

Угловой кронштейн, благодаря выемкам с обеих сторон, может быть установлен слева или справа.

Как показывает наш краткий обзор, существует большое разнообразие крепежных материалов для радиаторов. Однако многие производители выпускают аккумуляторы, которые идут в комплекте с кронштейнами. С одной стороны, это облегчает монтаж, но в ситуациях с нестандартными стенами пользователю приходится самостоятельно подбирать нужный вариант крепления батарей.

Особенности установки

Расположение Радиатор чаще всего устанавливается под окнами.

Особое внимание следует уделить расстоянию от радиатора до пола, окон, стен, чтобы после установки тепловая энергия шла на нагрев воздуха в помещении.

Лучшее расположение следующее.

Крепление радиатора отопления к стене – ответственный процесс, так как любые недочеты могут привести к большим проблемам в виде нарушенной системы и затопления помещения, а если речь идет о квартире, то могут пострадать и соседи.Но стоит отметить, что если соблюдается технологический процесс и используются качественные материалы и инструменты, то установить радиаторы можно своими руками, этому виду работ будет посвящена данная статья.

Основные типы радиаторов

В настоящее время на рынке представлено несколько основных вариантов, рассмотрим самые популярные и востребованные из них:

Чугунные	Крепление чугунных радиаторов к стене самый сложный процесс , так как вес изделий немалый и они дают большую нагрузку на конструкции, что затрудняет сборку.Но у этого варианта есть и преимущества: высокая прочность, коррозионная стойкость, благодаря чему срок службы изделий самый большой, а хорошая тепловая инерция обеспечивает высокую эффективность системы
Сталь	Этот вариант намного проще в плане монтажа, так как вес элементов гораздо меньше, также можно отметить такой фактор, как самая доступная цена из всех вариантов. Из недостатков следует отметить слабую устойчивость к гидравлическим ударам и высокому давлению, малую тепловую инерцию и малую долговечность.
Алюминий	Крепление алюминиевых радиаторов к стене во многом аналогично вышеописанному варианту, но сами изделия намного прочнее и имеют гораздо лучший отвод тепла. Также необходимо отметить хорошую устойчивость к давлению, единственный существенный недостаток – высокая коррозия при использовании некачественного теплоносителя, поэтому алюминий не рекомендуется для установки в системах централизованного отопления
Биметаллический вариант	Оптимальное решение, сочетающее в себе основные преимущества алюминия и стали.Крепление биметаллических радиаторов к стене под силу даже тем, кто никогда не выполнял подобных работ, так как вес небольшой, а качество высокое. У этого решения меньше минусов, и все они неактуальны.

Важно!
  Иногда в комплекте с радиаторами поставляется не очень качественный крепеж, в этом случае стоит приобрести более надежные элементы отдельно, лучше, если крепеж будет с запасом прочности, чем слишком хлипкий.

Элементы крепления

Чтобы результат работы был максимально качественным, следует соблюдать несколько важных рекомендаций, а также важно провести качественное обучение; именно с этого этапа мы начнем описание процесса.

Подготовительные мероприятия

В первую очередь необходимо подготовить все необходимое:

• Естественно без радиаторов не обойтись, от этого полностью зависит выбор крепежа.
• Кронштейны могут иметь самые разные конфигурации.   в зависимости от того, для какого типа оборудования они предназначены. Кроме того, может отличаться и длина – для более коротких основ можно выбирать более короткие изделия, для менее надежных – более длинные.

• Дюбеля для кронштейнов — этот элемент выделим отдельно, так как в комплектацию входят стандартные варианты, а для работы требуется удлиненная модификация или изделия под определенный вид материала, например, крепежные радиаторы к стене из газобетона.

• Для того, чтобы произвести все необходимые замеры, вам потребуется рулетка , а для контроля положения конструкции необходимо иметь под рукой строительный уровень.Разметку лучше делать строительным карандашом, но в крайнем случае можно обойтись и обычным вариантом.
• Отверстия сверлятся перфоратором   со сверлом соответствующего диаметра и длины. Если у вас нет этого инструмента, то его можно взять напрокат, покупать перфоратор ради установки радиаторов как минимум нецелесообразно.

Также в рамках подготовки необходимо учитывать несколько важных строительных норм и правил:

• Расстояние до пола должно быть не менее 100 мм.
• До подоконника также должно быть не менее 100 мм.
• Батарея должна быть установлена ​​на расстоянии 50 мм от стены.

Если требуется покраска, то перед креплением радиатора отопления к стене необходимо нанести специальный, стойкий к высоким температурам и не желтеющий под их воздействием.

Перед работами необходимо произвести отделку стен, если хотите добиться максимальной эффективности, за батареями можно прикрепить теплоотражающий материал.

Основная сцена

Работы выполняются в следующем порядке:

• Крепление радиатора к стене начинается с тщательной разметки расположения кронштейнов, помните вышеизложенные правила и выполняйте работы в соответствии с их. Важно, чтобы они располагались ровно, поэтому при работе лучше всего использовать уровень, с его помощью вы не допустите перекосов.

Важно!
Для радиаторов с числом ребер до 6 необходимо использовать три кронштейна – два сверху и один снизу.Если конструкция состоит из большого количества элементов или ее вес значителен, то сверху и снизу добавляется по одному элементу крепления.

• Далее необходимо просверлить, для кирпичного, бетонного и других прочных оснований используется перфоратор, для пенобетона можно использовать и электродрель, так как этот материал не такой твердый. При проведении работ контролируйте положение инструмента, он должен располагаться точно как по вертикали, так и по горизонтали, иначе скобы станут кривыми.
• Сначала в отверстия забиваются дюбеля, делайте это аккуратно, чтобы не сломать и не деформировать их. Элементы должны прийти с некоторым сопротивлением, слишком большое, а также слишком маленькое отверстие не допускается.
• Затем заворачиваются крепления радиаторов отопления к стене, кронштейн проще всего затянуть разводным ключом, делать это нужно аккуратно, чтобы не содрать краску с поверхности, так как в таких местах в первое место. (Смотри также статью.)

• После завершения работ обязательно проверьте прочность крепления несущих элементов; люфта быть не должно, каждый кронштейн должен стоять очень надежно и крепко.
• Наконец радиаторы навешиваются, их положение проверяется уровнем. Если все в норме, можно собирать коммуникации.

Иногда бывают ситуации, когда стены не очень надежны, а радиаторы тяжелые. В таких случаях используются напольные крепления, многие чугунные радиаторы в античном исполнении изначально имеют ножки, что упрощает процесс монтажа.В продаже можно найти специальные опоры, выдерживающие большой вес и надежно крепящиеся к полу, именно с их помощью можно обойтись без использования настенных кронштейнов.

Вывод

Самостоятельно прикрепить радиатор может любой человек, самое главное иметь минимальный набор инструментов, четко разметить и ровно просверлить отверстия. Видео в этой статье расскажет о некоторых важных моментах рабочего процесса и поможет еще более основательно прояснить вопрос.

Если вы хоть раз сталкивались с процессом монтажа отдельных элементов систем отопления, то наверняка знаете, насколько это сложно. И здесь важно не только учесть все особенности подключения теплоносителей и выдержать определенный угол для трубопровода, но и уделить особое внимание этапу крепления радиатора. Именно о нем мы и поговорим с вами в нашей статье.

Правила крепления всех типов батарей

Правила монтажа радиаторов любых конструкций общие и их качество зависит от качества выполнения основной задачи устройства — теплоотдачи.Как обычно, вдоль стен помещений располагаются отопительные приборы и трубы для транспорта теплоносителя (горячей воды). Что касается частных домов, то все источники тепла рекомендуется располагать вблизи входных дверей, оконных проемов, балконов.

Наиболее эффективной является установка радиаторов непосредственно под оконными проемами, так поток тепла от них блокирует проникновение холодного воздуха из остекления.

Для достижения максимальной теплоотдачи от радиатора его следует устанавливать на определенном расстоянии:

• От пола около 100-150 мм;
• От стены 40-50 мм;
• До подоконника не менее 90-120 мм.

• Конструкции;
• Массивность;
• Размеры (количество секций).

Крепеж бывает двух видов:

Чугунное крепление радиатора

Самые массивные из всех отопительных приборов чугунные изделия требуют особого внимания при монтаже на стену. Исходя из этого, крепления для них должны быть очень прочными, чтобы долго удерживать громоздкую конструкцию.

Готовые изделия такого плана имеют в маркировке слово «армированный», так как изготавливаются из толстостенного металла.Их можно покрасить на заводе, как правило, в белый цвет. Однако, если вы желаете приобрести цветные обогреватели, вы можете заказать окраску светильников и радиаторов в той же цветовой гамме.

Важно!
  Выбирая кронштейн для чугунного радиатора, обратите внимание на его длину.
  Должен соответствовать габаритам устройства с учетом рекомендуемого расстояния от стены.

Кроме кронштейнов для чугунных батарей выпускаются крюки из гнутых металлических стержней большого диаметра с резьбой.Эти крепления продаются в комплекте с дюбелями для установки.

Установка крючков проста:

• Первоначальная разметка делается для точек крепления.   по расчетному количеству;

Внимание!
  Минимальное количество креплений для радиатора из 6-8 секций – три: два в верхней части и один опорный в нижней.
Если увеличить количество секций до десяти, понадобится три крепления вверху, два внизу.
  Для каждых последующих шести секций добавьте по одному креплению сверху и снизу.

• Просверлите отверстия для дюбелей дрелью или пробойником ;
• Вставьте дюбели в готовые отверстия, вкрутите в них крючок .

В случае, когда батарея монтируется с большим количеством секций, кронштейны для чугунных радиаторов не могут в полной мере обеспечить надежность крепления. В качестве дополнительной меры используется опора тяжелого устройства с помощью специальных опор, устанавливаемых на полу и частично разгружающих настенные крепления.

Такие упоры бывают различных конструкций:

1. Регулируемые по высоте;
2. Нерегулируемый;
3. С захватом, фиксирующим радиаторы и крепящимся к болтовому соединению:
   • Из толстой стальной проволоки;
   • Из цепочки мобильных ссылок.

Биметаллические и алюминиевые батареи

Крепления алюминиевых батарей и кронштейнов для биметаллических радиаторов очень похожи. Их изготавливают из более тонкого металла, а не из чугунных приборов, ведь и биметаллические, и алюминиевые радиаторы имеют небольшой вес.

Кронштейн для биметаллического радиатора может быть:

Угловое крепление считается универсальным благодаря тому, что имеет двухстороннюю выемку под патрубок отопителя. Такой кронштейн для алюминиевого радиатора устанавливается с обеих сторон устройства.

Из-за своей легкости алюминиевые и биметаллические батареи обычно не опираются на пол.

Совет!
  К дополнительному упору в пол прибегают только при монтаже радиаторов на гипсокартонные фальшстены.
  Кроме того, в таких ситуациях используйте специальные кронштейны для биметаллических радиаторов с двусторонним креплением.

Крепления для любого типа радиаторов погружаются в стену не менее чем на 120 мм.

Только так можно обеспечить надежную установку батареи:

• Удержание, то есть невозможность обрушения;
• Фиксатор, не допускающий подвижности разъема.

В зависимости от количества секций в бетоне и материала основания для установки решается, сколько кронштейнов повесить на биметаллический радиатор.

Кронштейн аккумуляторный стальной

В принципе, на крепления вышеописанных разновидностей возможен монтаж всех типов секционных отопительных приборов.

Кронштейн для стальных панельных радиаторов немного отличается:

• В процессе изготовления с обратной стороны панельной батареи привариваются монтажные кронштейны, за которые прибор дополнительно подвешивается на кронштейны, закрепленные в стене;
• При разметке мест для сверления под шпонки таких кронштейнов нужно быть предельно аккуратным, чтобы кронштейны хорошо сели на крючки кронштейна.

Для упрощения монтажа радиаторов своими руками можно применить специальные металлические монтажные планки с подвижными замками, которые захватывают стальную панель батареи снизу и сверху.

Конечно, цена на быстромонтируемые планки намного выше стандартных креплений, но работать с ними быстрее и проще.

Вывод

Конечно, использование таких изделий в качестве опоры для радиаторов необязательно, можно поступить просто – просверлить в стене отверстия большого диаметра и вставить туда арматуру.Но визуально он будет не таким гладким, как в случае со специализированным крепежом, который практически не будет заметен среди участков теплоносителя.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по этой теме.

Крайне важно правильно установить радиаторы. Процесс их крепления к стене во многом зависит от материала, из которого изготовлены несущие конструкции. Ниже мы рассмотрим несколько способов крепления радиатора отопления на стене.

Общая информация

От качества монтажа батарей зависит не только их эстетика, но и степень теплоотдачи. Поэтому монтаж необходимо выполнять с требованиями СНиП:

Безусловно, батареи должны быть закреплены прочно и надежно, так как от этого зависит долговечность устройства и теплопровода.

Установка

Обучение

Перед тем, как крепить радиатор к стене, необходимо выполнить некоторые подготовительные работы:

• Сначала необходимо подготовиться.На схеме должно быть указано не только расположение приборов, но и теплопровода, а также всех остальных элементов системы.
• Затем нужно разметить участки, где будут располагаться устройства.
• Далее идет подготовка самих приборов — их нужно вынуть из упаковки, завинтить крышки, кран Маевского.

На этом подготовительная работа завершена.

Установка чугунных батарей

Прежде всего, рассмотрим, как крепятся чугунные радиаторы к стене, так как они остаются одними из самых распространенных и по сей день.

Итак, этот процесс выполняется в следующей последовательности:

• Крепление чугунных радиаторов отопления к стене осложняется их большим весом. Поэтому для них необходимо использовать специальные усиленные крепления.

Монтажные работы начинаются с разметки под крепеж. Однако их положение необходимо проверять уровнем.

Затем нужно просверлить отверстия под крепеж, для этого можно использовать перфоратор.

• Затем вставьте дюбели в отверстия и вкрутите в них кронштейны, на которых подвешивается устройство.

• После установки аккумулятора проверьте его положение строительным уровнем. . Если есть отклонения, положение следует исправить. Для этого на кронштейн можно надеть резиновую прокладку.

• После этого нужно просто соединить устройство с тепловой трубкой.   Ниже мы более подробно рассмотрим, как это делается.

Внимание! Для устройств размером до одного квадратного метра достаточно одного кронштейна.Если размер больше, то на каждый квадратный метр добавляется одна скоба.

На этом процесс установки завершен. При необходимости крепления радиаторов к стене из газобетона следует использовать не крюки, а специальные монтажные планки.

А для их крепления следует использовать специальные дюбели для газобетона. На квадратный метр следует устанавливать не менее трех таких планок.

Еще один способ установки чугунных батарей – установка их на пол с помощью специальных ножек.Как правило, ножки крепятся саморезами или дюбелями к полу и одновременно удерживают батарею с помощью специальных регулируемых скоб или цепей. Следует отметить, что такой способ монтажа выглядит оригинально и симпатично, особенно в классических интерьерах.

Внимание! Часто к монтажным работам привлекаются компании, торгующие отопительными приборами. Однако в этом случае их цена значительно возрастает. Поэтому лучше выполнить работу самостоятельно.

Установка биметаллических и алюминиевых батарей

Теперь рассмотрим, как крепятся к стене алюминиевые радиаторы, а также биметаллические батареи.Этот процесс мало чем отличается от крепления чугунных приборов, однако для этих целей используются специальные кронштейны.

Процесс осуществляется в таком порядке:

• Перед креплением биметаллического радиатора к стене прикрепите кронштейны и отметьте места расположения дюбелей.
• Далее делаются отверстия под дюбель-гвозди, после чего забиваются сами дюбеля.
• Затем накладывают скобы и в дюбель забивают дюбель-гвозди.Каждая скоба для крепления радиатора к стене должна быть прочно закреплена. Как и в предыдущем случае, положение кронштейнов необходимо проверить на строительном уровне.

• Затем непосредственно к стене крепятся биметаллические радиаторы, которые подвешиваются на установленных кронштейнах.

Внимание! Полиэтиленовую пленку, в которой поставляется продукция, нельзя снимать до завершения монтажных работ.

Вот, собственно, и вся информация о том, как крепить радиатор к стене.Надо сказать, что биметаллические и алюминиевые панели также можно устанавливать на пол с помощью специальных стоек.

Последние бывают нескольких видов, некоторые из них крепятся к полу, а некоторые к стене, но основная нагрузка все же приходится на пол. Такой способ крепления – отличное решение, если стены выполнены, например, из гипсокартона.

Совет! Перед креплением устройства на стену желательно закрепить пенофол (вспененный полиэтилен, покрытый с одной стороны фольгой).Материал следует поместить фольгой в помещение. Это позволит увеличить теплоотдачу, так как тепло будет отражаться.

Особенности подключения

После установки приборов необходимо подключить их к теплотрассе.

Краткая инструкция по выполнению данной процедуры выглядит так:

• На вход и выход вкручиваются переходники для различных типов трубопровода. В некоторых случаях непосредственно на ввод подключается регулирующий термоклапан.

На этом этапе важно обеспечить герметичность резьбовых соединений. Для герметизации можно использовать лен с термостойким герметиком или фум-ленту.

• Далее к трубопроводу подсоединяется переходник или термоклапан, обычно резьбовое соединение.
• Между входящими и исходящими требованиями желательно выполнить перемычку (байпас).
• После подключения аккумуляторов своими руками следует заполнить их охлаждающей жидкостью и включить систему.Открывать краны необходимо плавно во избежание гидравлических ударов и засорения внутреннего сечения.
• В процессе заполнения системы приборов необходимо выпустить воздух через краны Маевского.
• Затем нужно включить отопление. В процессе тестирования системы желательно включить нагрев на максимальную температуру и при этом внимательно осмотреть все соединения. В случае обнаружения капель охлаждающей жидкости остановите систему, слейте воду и загерметизируйте стык.

Внимание! В процессе соединения нельзя зачищать прилегающие поверхности абразивными материалами, так как это приведет к негерметичности соединения.

На этом процесс подключения аккумулятора завершен.

Заключение

Крепление радиаторов отопления к стене не представляет сложности — для этого необходимо установить кронштейны на одном уровне, согласно требованиям СНиП. Если батарею нельзя закрепить на стене, можно использовать напольные стойки.Особое внимание следует уделить подключению отопительных приборов.

Больше полезной информации по этой теме вы можете прочитать из видео в этой статье.

Монтаж отопления – это серьезный этап подготовки дома к эксплуатации. Крепление радиаторов отопления к стене – не единственная, а довольно большая сложность в этом процессе. Чтобы сделать все правильно и получить хороший результат своей работы, нужно понимать, какие бывают варианты крепления, типы аккумуляторов, тонкости работы.

Первым вопросом все-таки стоит рассмотреть типы аккумуляторов, которые могут использоваться вами как в загородном доме, так и в квартире.

Типы радиаторов для систем отопления

Важным фактором при выборе аккумулятора является соотношение цена-качество. В этом сегменте рынка показателем качества считается коэффициент теплопередачи. Но каждый материал имеет другие преимущества и недостатки. Чтобы определиться с окончательным выбором, следует ознакомиться со всеми параметрами основных типов радиаторов.

Чугунные батареи

Преимущества этого типа следующие:

• Чугунные батареи имеют очень толстые стенки, что добавляет им прочности.
• Чугун устойчив к коррозионным образованиям.
• Такие радиаторы долго отдают тепло даже после того, как вы отключили систему отопления.
• По сравнению с другими типами чугунных батарей самый длительный срок службы.

Чугунная батарея

недостатки

1. Крепление чугунных радиаторов к стене затруднено из-за их большого веса.При их монтаже обязательно использование опорных стоек.
2. К недостаткам также можно отнести невзрачный внешний вид и массивность.

Стальные радиаторы

Преимуществами этого вида производители и потребители считают:

• Небольшой вес, что облегчает процесс установки.
• Высокая скорость нагрева системы и, как следствие, быстрая теплоотдача.

Недостатки:

1. Низкая температура нагрева и система быстрого охлаждения.
2. Короткий срок службы.
3. Рабочее давление таких аккумуляторов не должно превышать 10 бар.
4. Низкая стойкость к гидро- и пневматическому удару.

Алюминиевые радиаторы

Преимущества этого типа:

Отрицательными свойствами данного типа аккумуляторов являются плохая коррозионная стойкость и быстрое разрушение места соединения с другим типом металла.

Биметаллические радиаторы

Это самый универсальный тип, сочетающий в себе прелести стальных и алюминиевых аккумуляторов.Крепление биметаллических радиаторов к стене также простое, а сталь внутри батареи предотвращает образование коррозии и повышает рабочее давление до оптимальных показателей. Часто профессионалы рекомендуют остановить свой выбор именно на этом варианте.

Этапы работы

Если вы решили выполнить работу по установке батарей самостоятельно, вам необходимо знать, какие этапы включает в себя этот процесс.

Инструкция по такой работе делит его на:

1. Подготовка материалов и оборудования.
2. Расчет местоположения.
3. Установка кронштейна.
4. Изготовление фактической установки.
5. Демпфирование или уплотнение соединения.
6. Проверка системы

Подготовительный этап

Этот этап распространяется на все виды строительных работ. В первую очередь обратите внимание на то, к какому типу систем относится ваша система отопления. Они бывают однотрубными и двухтрубными. Если вы владелец однотрубной системы отопления, вам потребуется дополнительно приобрести байпас, который позволит при необходимости отключить любую часть системы, не прибегая к ее полному перекрытию.

Эти операции не рекомендуется проводить зимой, особенно при сильных морозах — это небезопасно. Даже если вы решите выполнить все работы самостоятельно, вам все равно придется вызывать сантехника из ЖЭКа, чтобы он отключил вашу квартиру от общего стояка. При подготовке к установке системы необходимо приобрести или найти следующие инструменты и дополнительные материалы, такие как:

• Ключи
• Буксир.
• Клапаны.
• Сгони
• Муфты.
• Адаптеры.
• Кронштейны.
• Втулки.
• Соски.
• Углы.

Если вы все-таки выбрали, например, чугунные батареи, вероятно, вам придется покупать смесители Маевского и устанавливать их самостоятельно. В биметаллических и алюминиевых профилях они уже встроены. Это устройство позволяет стравливать лишний воздух из системы и поддерживать ее работоспособность, не допуская завоздушивания.

Как правильно установить

Установка батареи, в том числе и биметаллического типа, имеет ряд правил.Вы должны определить для себя параметры, которых обязательно должны придерживаться.

Крепление батареи к стене

Следует знать, что батарея крепится с учетом расстояния от всех поверхностей и плоскостей, рядом с которыми она находится. Для обеспечения необходимого притока воздуха к системе необходимо оставить зазор не менее 10 сантиметров от пола. Для того чтобы воздух равномерно распространялся по комнате от подоконника до батареи, также необходимо оставить пространство в 10-15 сантиметров.От стены до радиатора расстояние не должно быть меньше 3 сантиметров.

Итак, как правильно закрепить радиатор отопления и расположить его в соответствующей нише, вы уже поняли, но помимо отступов нужно знать и другие нюансы. Необходимо соблюдать правильный угол наклона, рассчитать необходимое количество секций, кронштейнов. Очень часто люди приходят в магазин и не знают определенных параметров, без которых выбор количества не имеет смысла и производится наугад.Мы не приветствуем такие эксперименты, ведь можно купить меньше материалов, что приведет к тому, что система не справится с обогревом помещения и вам будет холодно. Следующая часть статьи как раз посвящена вопросам правильного расчета.

Отопительная установка

Каждый человек представляет «поверхностно», но сделать правильный расчет можно только при наличии точной информации.

Первый нюанс – это кубатура вашего помещения. Здесь важна не только площадь, но и высота потолков.Внимательно осмотрите свое помещение и только потом с помощью консультанта в магазине подберите необходимое количество секций.

Минимальное количество кронштейнов можно ограничить парой, это если площадь около 1 кв. Для каждого следующего квадрата добавляется еще одна скобка. Чтобы не сделать систему крепления слишком слабой, количество кронштейнов всегда рассчитывается с учетом запаса на одну деталь.

Соединение с радиатором

Итак, все расчеты сделаны.Подготовка закончена, приступаем к самой установке. Нужно все тщательно измерить, несколько раз перепроверив все отметки с помощью уровня и линейки. Если уверены, то сверлите. После того, как отверстия сделаны, в них вставляются специальные дюбели и вкручиваются крепления. Пришло время пробовать. Повесьте аккумулятор и внимательно осмотрите, как вы это сделали. Если вы сделали все как надо, то в результате вы увидите хорошо «сидящий» радиатор, плотно и равномерно распределяющий вес на креплениях.Попробуйте переместить получившуюся структуру. Если батарея надежно закреплена, можно переходить к подключениям.

Герметичность соединений — главное, чего вы должны добиться. Так как любая утечка приводит к неисправности или отклонениям в работе всей системы. Во избежание этого следует использовать уплотнители, в качестве которых подойдет пакля, силикон или герметик, уплотнительная лента. Система не должна работать при подключении! Если у вас есть вентили, с помощью которых можно осушать и отключать часть системы, обязательно сделайте это!

Приступаем к налаживанию связей.Скручиваем все необходимые части дока, тщательно уплотняя. Если на вашем аккумуляторе есть защитная пленка, снимать ее следует только после обжатия всех соединений. Для страховки на этом этапе работ можно попросить присутствие сантехника, это облегчит вам работу и придаст уверенности в правильности ее выполнения и реализации. Если в процессе вы допустите какие-либо ошибки, опытный мастер сразу поможет вам их устранить, что сэкономит и время, и деньги на доработку в случае неудачного процесса установки.

Что касается чугунных систем, тут все немного сложнее. Перед установкой его необходимо полностью размотать (это делается в основном на верстаке и не в одиночку), проверить, продуть, отрегулировать, а затем собрать обратно в строгой последовательности, противоположной процессу раскрутки. Перед тем, как выбрать чугунные батареи, хорошенько подумайте, ведь из-за большого веса конструкции и сложности процесса сборки и разборки такой тип батарей отважится использовать далеко не каждый.

Если вы сомневаетесь, выдержат ли стены вашего дома или квартиры ту массу, которая на них «висит», но вы уже сделали покупку и обмену, как говорится, не подлежит, приобретите подставки, которые помогут распределить вес батарею и снять часть нагрузки со стены. При их использовании размеры расстояния от пола до батареи должны быть такими, чтобы подставка полностью выполняла свою функцию, на это стоит обратить внимание.

Как вы убедились, монтаж радиаторов отопления к стене – это процесс не только технически сложный, здесь важно все – материал стен, выбранный тип батарей, учет расстояний и углов наклона, но все же эти трудности не так страшны, если тщательно спланировать и заручиться поддержкой надежных помощников!

границ | Последние достижения в области биметаллических сульфидных анодов для натрий-ионных аккумуляторов

Введение

В последние годы ископаемое топливо как основной источник энергии для промышленности и повседневной жизни людей во всем мире чрезмерно эксплуатировалось.В то же время риски нехватки ресурсов и загрязнения окружающей среды из-за сжигания ископаемого топлива вызвали развитие исследований и применения возобновляемых источников энергии. В начале 1990-х LIB стали основным источником питания в различных электронных устройствах с момента их первой коммерциализации Sony. В связи с растущим спросом на чистую энергию LIB стала одной из самых незаменимых технологий хранения энергии (Maleki Kheimeh Sari and Li, 2019; Su et al., 2020). Однако ограниченные ресурсы лития и высокая стоимость лития препятствуют широкомасштабному применению ЛИА. Поэтому очень важно изучить новый и новый кандидат в качестве альтернативы этому типу батарей (Che et al., 2017; Hwang et al., 2017; Kang et al., 2017; Ortiz-Vitoriano et al. , 2017; Сяо и др., 2017; Фан и Ли, 2018).

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

Таблица 1 . Сравнение Ли и На.

Среди различных анодных материалов, о которых сообщается для SIB, сульфиды металлов (MS) привлекли большое внимание из-за их обратимости окислительно-восстановительных реакций, превосходной емкости и более высокой проводимости по сравнению с MO.Связь MS в МС слабее, чем гомологичная связь МО в МО из-за разной электроотрицательности S и O, что облегчает химические реакции во время заряда-разряда (Li et al. , 2015; Yu XY. et al., 2016; Zheng et al. ., 2017). Например, нанолисты MoS ₂ в качестве анодного материала в SIB продемонстрировали хорошую зарядно-разрядную емкость 386 мАч·г ^-1 . Однако MS страдают от серьезных проблем, таких как объемное расширение во время процесса введения/экстракции Na ⁺ , вялая кинетика диффузии Na ⁺ и плохая электропроводность, что может привести к некоторым дефектам, сопровождающимся снижением емкости, плохим сроком службы, и неприемлемая производительность скорости.Известно, что многие исследования улучшают электрохимические характеристики этих анодных материалов за счет разумной конструкции конструкции (Zhou Q. et al., 2016; Hwang et al., 2017).

Наряду с MS, BMS также стали горячей темой в качестве анодных материалов SIB из-за их высокой электронной проводимости, хорошей электрохимической активности и сильной электрохимической управляемости (Li et al., 2013; Youn et al., 2016; Li Y. et al. ., 2017; Танг и др. , 2017). До сих пор BMS с различной морфологией и структурой (например,например, нанолисты, нанопластины, нанотрубки, полые сферы типа «шар-в-шаре», нанолепестки и структуры, напоминающие морских ежей), были описаны как высокоэффективные аноды в ЛИА (Chen T. et al., 2016; Li et al., 2016). ; Ма и др., 2016). К настоящему времени имеется немало замечательных работ, посвященных применению БМС в качестве анодных материалов в ЛИА. Синергетический эффект между BMS с более высокой теоретической емкостью и оптимизированной наноструктурой может более эффективно поддерживать механическую стабильность по сравнению с MO и MS (Lai et al., 2012; Конг и др., 2014 г.; Чен Ю. и др., 2016; Ву и др., 2016). Одним из примеров является композит 0D/1D C@FeCo-S NDS/CNR, полученный гидротермальным методом (Gao et al., 2017), или порошки Fe-Ni-S со структурой желток-оболочка и (Ni _0,3 Co _0,7 ) ₉ S ₈ /N-CNTs/rGO Композит со сверхвысокой циклической стабильностью в течение длительного срока службы и выдающимися свойствами скорости в качестве анода для SIB. Причина может заключаться в их меньшем изменении объема и более высокой начальной кулоновской эффективности (ICE), что приводит к низкой необратимой емкости (Kim and Kang, 2017).Ли и его коллеги подготовили NiCo ₂ S ₄ с углеродом, легированным азотом, который служил анодным материалом для SIB с помощью стратегии «снизу вверх», и путем регулировки оптимального диапазона напряжения выдающаяся емкость 570 мАч г ^-1 за 200 циклов при 0,2 А·г было получено ^-1 (Li S. et al., 2019).

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

Механизм хранения натрия

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

Как правило, в процессе первого разряда ЗГМ (например, NiCo ₂ S ₄ (Zhang et al., 2018), CuCo ₂ S ₄ (Gong et al., 2018; Li Q. et al., 2018). и др., 2019), Ti _0.25 Sn _0,75 S ₂ (Huang et al., 2018) и ZnSnS ₃ Jia et al., 2018; Liu et al., 2019), Na ⁺ интеркалирует в BMS, после чего происходит обратимая реакция превращения (Li S. et al., 2019). Принцип корреляционной реакции аналогичен принципу ЛИА. Тем не менее, есть некоторые различия в реакционном процессе между SIB и LIB (Stephenson et al., 2014; Zhang et al., 2014). Первый процесс восстановления связан с интеркаляцией Na ⁺ в БМС без какого-либо фазового превращения, уравнение (1).В том же цикле происходят реакции конверсии, как обобщаются уравнениями (2) и (3), которые обеспечивают впечатляющую способность вызывать структурную нестабильность (Jin et al., 2015; Song et al., 2017; Li S. et al. , 2019).

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

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

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

Важно отметить, что во время электрохимического процесса электродов BMS (M = Zn, Co) должны происходить реакции конверсии, и можно предположить следующие уравнения реакций, например, NiCo ₂ S ₄ , тогда как Na _x MS _y является промежуточным продуктом реакции интеркаляции:

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

Синтез БМС с наноструктурами

Солвотермические методы

Как недорогой и экологически безопасный метод синтеза, сольвотермальная реакция эффективна для синтеза различных наноматериалов с несоизмеримой морфологией, полными кристаллическими частицами, малыми размерами частиц, однородным распределением, контролируемой стехиометрией и высокой степенью кристалличности. Благодаря перечисленным достоинствам сольвотермический метод нашел широкое применение при синтезе новых структур и материалов. В последние десятилетия этот метод часто использовался для получения материалов на основе оксидов и серы с идеальной структурой и контролируемым размером для SIB. В последние годы Сольвотермическим методом успешно синтезированы БМС различной морфологии. Например, NiCo ₂ S ₄ наноточек с углеродом, легированным азотом (NiCo ₂ S ₄ @NC) (Li S.et al., 2019), NiCo ₂ S ₄ полая призма, обернутая восстановленным оксидом графена (rGO) (Zhang et al., 2018), N/S-rGO@ZnSnS ₃ аморфный ZnSnS ₃ @ rGO (Liu et al., 2019), ((Ni _0.3 Co _0.7 ) ₉ S ₈ /N-УНТ/rGO) (Lv et al., 2018), (Co _{7 Ni 9077 0,5 ) 9 S 8 /NC) наночастицы (Cao et al., 2019), наночастицы CuCo 2 S 4 /rGO (Li Q. et al., 2019) и др.Эти наноструктурированные материалы, синтезированные сольвотермическим методом, обладают высокой управляемостью, отличными электрохимическими характеристиками, быстрыми ионами и путями переноса электронов, а также выдающейся скоростью (Zhao and Manthiram, 2015; Liu et al., 2017; Jia et al., 2018; Chen et al.). ., 2019).}

Новый тип иерархического обернутого rGO композита NiCo ₂ S ₄ был синтезирован с помощью кипячения с обратным холодильником и сольвотермических реакций группой Инь. Как показано на рисунках 1A-C, СЭМ-изображения показывают, что нанопризмы NiCo ₂ S ₄ одинакового размера плотно поглощаются отрицательно заряженными нанолистами оксида графена из-за электростатических взаимодействий между ними (Zhang et al., 2018). (Ni _0,3 Co _0,7 ) ₉ S ₈ /N-УНТ/rGO наночастицы также были получены в результате плотного роста in-situ на rGO, как показано на рисунке 1D (Lv et al. , 2018). Чен и др. синтезировали фонарную архитектуру Ti _0,25 Sn _0,75 S ₂ с композитом МУНТ гидротермальным методом (рис. 1E) (Huang et al., 2018). В частности, уникальная архитектура с обильными порами и большой площадью поверхности может не только сократить путь передачи Na ⁺ , но и оставить большое пространство для увеличения объема.Группа Лю впервые разработала полые нано-микрокубы ZnSnS ₃ с инкапсулированным двухлегированным N/S rGO (предоставленным как N/S-rGO@ZnSnS ₃ ). В процессе приготовления предшественник кубов ZnSn(OH) ₆ был успешно синтезирован с помощью простого метода соосаждения. Затем прекурсор смешивали с Na ₂ S, тиомочевиной и дисперсией GO, и, наконец, посредством типичной гидротермальной реакции получали материал N/S-rGO@ZnSnS ₃ (рис. 1F) (Liu et al., 2019). Все вышеупомянутые эксперименты проводились по двухстадийному методу. Тем не менее, недавно группа Чжао приготовила нанокомпозиты CuCo ₂ S ₄ /rGO с помощью одностадийного сольвотермического метода, как схематически показано на рисунке 1G (Gong et al. , 2018). Ян и др. также синтезировали анодный материал SIB без связывания с иерархической гибридной наноструктурой, который состоял из массивов нанолистов NiMo ₃ S ₄ , выращенных на гибком углеродном текстиле (обозначенном как NiMo ₃ S ₄ /CT) посредством одностадийной гидротермальный метод и последующий процесс последующего отжига (рис. 1H) (Kong et al., 2018).

Рис. 1. (A–C) СЭМ-изображения предшественника NiCo, NiCo ₂ S ₄ и rGO-NiCo ₂ S ₄ соответственно. Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2018) Copyright 2018, Королевское химическое общество. (D) Схема приготовления (Ni _0,3 Co _0,7 ) ₉ S ₈ /Н-УНТ/рГО. Воспроизведено с разрешения Lv et al. (2018) Copyright 2018, Королевское химическое общество. (E) СЭМ-изображения фонарикоподобных микрочастиц Ti _0,25 Sn _0,75 S ₂ . Воспроизведено с разрешения Huang et al. (2018) Copyright 2018, Elsevier. (F) Схематическое изображение процесса получения ZnSnS ₃ и N/S-rGO@ZnSnS ₃ . Воспроизведено с разрешения Liu et al. (2019) Copyright 2019, Elsevier. (G) Схема образования CuCo ₂ S ₄ /rGO.Воспроизведено с разрешения Gong et al. (2018) Copyright 2018, Elsevier. (H) Схематическое изображение синтеза трехмерных иерархических массивов NiMo ₃ S ₄ нанолистов на гибком углеродном текстиле. Воспроизведено с разрешения Kong et al. (2018) Copyright 2018, Elsevier.

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

Спрей-пиролиз

Распылительный пиролиз является популярным методом приготовления BMS с малым размером частиц и хорошей дисперсией. Действительно, пиролиз распылением представляет собой метод обработки, рассматриваемый во многих исследованиях для получения тонких и толстых пленок, керамических покрытий и порошков. Он предлагает чрезвычайно простой подход к подготовке образцов любого состава.По сравнению с другими методами осаждения пиролиз распылением представляет собой очень простой и относительно недорогой способ обработки.

Например, полая сфера Ni ₃ Co ₆ S ₈ -rGO с пластинчатыми нанокристаллами сульфида никеля-кобальта (Ni ₃ Co ₆ S ₈ 77) Структура rGO (рис. 2А) посредством пиролиза распылением была приготовлена ​​в качестве анода для SIB. Небольшие пластинчатые нанокристаллы Ni ₃ Co ₆ S ₈ были встроены в rGO, в результате чего получился трехмерный полый взаимосвязанный нанокомпозит (рис. 2B) (Choi and Kang, 2015a).Кроме того, той же группой был приготовлен порошок твердого раствора со структурой желтка (Fe _0,5 Ni _0,5 ) ₉ S ₈ с помощью однореакторного процесса пиролиза распылением в качестве анода для SIB. В результате были достигнуты отличные электрохимические характеристики. Схематические диаграммы процесса подготовки показаны на рисунках 2C, D (Ким и Канг, 2017).

Рис. 2. (A) Схематическое изображение механизма формирования порошка Ni ₃ Co ₆ S ₈ -rGO. (B) ПЭМ-изображение композитного порошка Ni ₃ Co ₆ S ₈ -rGO. Воспроизведено с разрешения Choi and Kang (2015a). Copyright 2015. Royal Society of Chemistry. (C) Схемы приготовления безуглеродистых порошков Fe–Ni–O (D) в процессе сульфидирования. Воспроизведено с разрешения (Kim and Kang, 2017) Copyright 2017, Tsinghua University Press. (E) Схематическая иллюстрация синтеза (SnCo)S ₂ /SG.Воспроизведено с разрешения Yang et al. (2019) Copyright 2019. Wiley-VCH.

Основным преимуществом этого метода является то, что электродные материалы BMS можно синтезировать всего за одну стадию и без какой-либо дополнительной обработки.

Метод соосаждения

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

Используя метод соосаждения, Yang et al. сообщили о нанокубах (SnCo)S ₂ /rGO (рис. 2E) (Yang et al., 2019). Кроме того, Оу и его коллеги синтезировали нанобоксы MnSn(OH) ₆ сначала с помощью прямого процесса соосаждения, затем были синтезированы нанобоксы SnS ₂ /Mn ₂ SnS ₄ /C (SMS/C). приготовлено влажно-химическим методом для лица. В качестве анодного материала для SIB электрод SMS/C может иметь высокий ICE 90.8%, превосходная емкость (488,7 мА·ч g ^-1 при 10 А g ^-1 ) и устойчивость к длительным циклам (522,5 мА·ч g ^-1 при 5 А g ^-1 сохранялась после 500 циклов) ( Оу и др., 2019).

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

Другие методы

В дополнение к упомянутым выше методам синтеза исследуется все больше высокоэффективных способов получения BMS с различной структурой.Например, губчатый композит из (ZnxCo _1−x S QD@HCP)@rGO был зарегистрирован группой Sun в результате одновременного термоиндуцированного сульфидирования, карбонизации и восстановления. Полученные квантовые точки (КТ) ZnxCo _1-x S были равномерно распределены на мезопористой полой углеродной полиэдрической (HCP) матрице и покрытии rGO с большой удельной поверхностью, обозначенном как [ZnxCo _1-x S QD@HCP]. @rGO (рис. 3A, B) (Chen Z. et al., 2017; Hwang et al., 2017). Используя метод твердофазной реакции, Кренгель синтезировал частицы CuV ₂ S ₄ с широким распределением по размерам от 5 до 50 мкм (рис. 3C).Полученные продукты показали превосходную циклическую стабильность 580 мА·ч·г ^–1·, которая сохранялась после 500 циклов при 0,7 А·г·г ^–1· и относительно высокий ICE 72,5% (Qin et al., 2016a; Xu et al., 2016). ; Zhou J. et al., 2016; Krengel et al., 2017).

Рис. 3. (A,B) SEM-изображения композитов [Zn _x Co _1−x S QD@HCP]@rGO. Воспроизведено с разрешения Chen Z. et al. (2017) Copyright 2017. Wiley-VCH. (C) СЭМ-изображение CuV ₂ S ₄ .Воспроизведено с разрешения Krengel et al. (2017) Copyright 2017. Американское химическое общество.

С развитием новых методов синтеза наноматериалов с уникальной структурой в ЭЭС применяется множество БМС с высокоэффективной наноструктурой. Сравнение структурных свойств, методов синтеза и ресурсов серы в BMS приведено в таблице 2.

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

Как уже упоминалось, наноматериалы, полученные сольвотермическим методом, характеризуются хорошей морфологией кристаллов, контролируемым нанометровым размером и высокой чистотой. Однако масштабирование производства может быть затруднено. Спиральный пиролиз приводит к получению порошковых материалов с малыми нанометровыми размерами и однородной дисперсией, но этот многообещающий метод требует специального оборудования со сложной операцией. Несмотря на некоторые преимущества простоты эксплуатации, дешевизны и более короткого времени реакции, метод соосаждения по-прежнему требует решения некоторых проблем, например, скорость реакции неуправляема, с серверной агломерацией наноматериалов.Таким образом, желаемые материалы могут быть рассмотрены путем выбора подходящих стратегий синтеза для BMS (Lai et al. , 2012; Palomares et al., 2012).

приложений в SIBS

Переходные BMS

Учитывая специфический механизм реакции, многочисленные активные центры и короткие пути диффузии, переходные наноматериалы BMS имеют много преимуществ в качестве многообещающих анодных материалов для SIB. Большой объем работ был посвящен разработке переходных анодов BMS в SIB.В этом разделе обсуждаются и рассматриваются переходные BMS в качестве высокоэффективных анодных материалов SIB.

В некоторых случаях Fe-Ni-O со структурой желтка-скорлупы был разработан с помощью однореакторного распылительного пиролиза, как показано на рисунке 4A. При использовании в качестве анода в SIB (Fe _0,5 Ni _0,5 ) ₉ S ₈ продемонстрировал емкость 527 мАч · г ⁻¹ при 1 А · г ⁻¹ после 100787 Выдающаяся производительность была также получена с обратимой разрядной емкостью 465 мАч г ^-1 при 5.0 A g ⁻¹ (Kim, Kang, 2017). Канг и др. исследовал легированный кобальтом FeS ₂ путем изменения содержания Co простым сольвотермическим методом. При первом использовании в качестве анодного материала в SIB FeS ₂ , легированный кобальтом, показал хорошие циклические и скоростные характеристики в диапазоне напряжений 0,8–2,9 В благодаря высокой скорости FeS ₂ и высокой емкости. CoS ₂ . Все образцы имели сферическую форму частиц со средним диаметром около 100 нм (рис. 4B, C).Когда содержание Co увеличилось до 0,5, Co _0,5 Fe _0,5 S ₂ показали наилучшие электрохимические характеристики. Как показано на рисунках 4D,E, стабильная удельная емкость 220 мА·ч·г·^–1· была достигнута после 5000 циклов при 2 А·г·^–1· (Zhang et al., 2016; Ge et al., 2017). Фэн и др. использовали простой сольвотермический метод для синтеза субмикросфер CuCo ₂ S ₄ размером от 300 до 500 нм (рис. 4F). Уникальная структура и синергетический эффект двух металлов CuCo ₂ S ₄ могут эффективно повысить стабильность электродных материалов, избегая агрегации наноматериалов и сокращая пути диффузии ионов/электронов. Полученный композит CuCo ₂ S ₄ продемонстрировал превосходную стабильность при циклировании и высокую кулоновскую эффективность в качестве анода для SIB (рис. 4G) (Li Q. et al., 2019). Как показано на вставке к рисунку 4H, неправильный микрополиэдр CuV ₂ S ₄ был синтезирован методом твердофазной реакции. Циклическая способность CuV ₂ S ₄ показана на рисунке 4H, который показывает емкость 490 мАч g ^-1 при 0,15 A g ^-1 и 410 мАч g ^-1 при 0.7 А г ^-1 . Промежуточный продукт матрицы Na ₂ S начинает участвовать в окислительно-восстановительном процессе, вызывая стабильное увеличение емкости до 580 мА·ч·г ^–1· в течение первых 250 циклов при 0,7 А·г ^–1· и поддержание ее на этом уровне в течение следующие 50 циклов (Krengel et al., 2017).

Рис. 4. (A) ПЭМ-изображения (Fe _0,5 Ni _0,5 ) ₉ S ₈ порошок желток-раковина. Воспроизведено с разрешения Кима и Канга (2017 г.). Copyright 2017, Tsinghua University Press. (B,C) СЭМ и ПЭМ изображения образца Co _0,5 Fe _0,5 S ₂ . (D,E) Иллюстрация состава и циклических характеристик Na/Co _0,5 Fe _0,5 S ₂ полуэлемент. Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2016) Copyright 2016, Wiley-VCH. (F) SEM-изображение CuCo ₂ S ₄ субмикросфер; (G) Цикличность CuCo ₂ S ₄ .Воспроизведено с разрешения Li Q. et al. (2019) Copyright 2019, Wiley-VCH. (H) Характеристики циклирования и кулоновская эффективность элементов CuV ₂ S ₄ с использованием гальваностатического циклирования при 0,15 А g ⁻¹ между 3 и 0,1 В и 3 и 0,01 В при 0,7 A g ⁻¹ . На вставке в (H) показана элементарная ячейка типа шпинели. Воспроизведено с разрешения Krengel et al. (2017) Copyright 2017, Американское химическое общество.

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

Несмотря на многие преимущества BMS, по-прежнему остаются проблемы с точки зрения медленной кинетики реакции, плохих электрохимических свойств из-за большого радиуса Na ⁺ и значительного изменения объема во время процесса циклирования. Чтобы преодолеть упомянутые выше ловушки, были введены материалы на основе углерода из-за их стабильности при циклировании, обширных ресурсов и встроенной платформы с низким содержанием натрия. Действительно, покрытие и легирование BMS углеродными материалами использовалось в качестве многообещающих методов улучшения характеристик хранения ионов натрия в SIB, поскольку они могут улучшить электропроводность и сохранить структурную стабильность BMS (Chen S. и др., 2017; Лин и др., 2018 г.; Лв и др., 2018; Чжан и др., 2018).

Как типичный BMS, NiCo ₂ S ₄ привлек большое внимание благодаря своей превосходной электропроводности, чрезвычайно стабильным характеристикам электрохимического циклирования и выдающимся скоростям. Тем не менее, вялая кинетика Na ⁺ ограничивает развитие этого анодного материала. Чтобы решить эту проблему, были исследованы композиты NiCo ₂ S ₄ с материалами на основе C, такими как углерод, легированный N (NC), rGO и углеродные нанотрубки (CNT).Углеродные материалы могут не только улучшить электропроводность, но также обеспечить более активные центры для быстрого хранения Na ⁺ и уменьшить объемное расширение в процессе заряда-разряда (Xiao et al., 2017). Например, Инь и др. сообщили об эффективности матрицы rGO в улучшении электрохимических свойств полой призмы NiCo ₂ S ₄ , что подтверждается ее циклическими характеристиками (рис. 5A). В процессе разряда полые наночастицы оболочки NiCo ₂ S ₄ будут коллапсировать, когда Na ⁺ внедряется в анод, в то время как наноматериал NiCo ₂ S ₄ , обернутый в ВОГ, может хорошо сохраняться ( Рисунок 5B) (Чжан и др., 2018). Таким образом, ультратонкие нанолисты rGO с большой удельной площадью поверхности, активным центром и пористыми каналами обеспечивают выдающиеся электрохимические характеристики при хорошем хранении Na. На рисунке 5C показаны циклические характеристики электрода Ni ₃ Co ₆ S ₈ @rGO при 0,5 А г ^-1 , полученного Kang et al. с распределением пластинчатых нанокристаллов Ni ₃ Co ₆ S ₈ по смятой структуре ВГО. Эти нанокристаллы обеспечили емкость 298.1 мА·ч g ⁻¹ после 300 циклов при 25 мА·ч g ⁻¹ в качестве материала анода в SIB (Choi and Kang, 2015b). Были синтезированы нанокомпозиты CuCo ₂ S ₄ /rGO, которые продемонстрировали емкость 433 мА·ч·г ^–1 после 50 циклов при 0,1 А·г ^–1 и продемонстрировали превосходную производительность с емкостью 336 мА·ч·г ^–1. в 1 A g ⁻¹ (Gong et al., 2018).

Рис. 5. (A) Циклические характеристики NiCo ₂ S ₄ и rGO–NiCo ₂ S ₄ при 50 мА g ⁻¹ . (B) Схема процесса введения ионов Na в NiCo ₂ S ₄ и rGO–NiCo ₂ S ₄ . Воспроизведено с разрешения Zhang et al. (2018) Copyright 2018. Королевское химическое общество. (C) Циклические характеристики (Ni,Co)O-rGO и Ni ₃ Co ₆ S ₈ — rGO при 0,5 А g ^-1 . Воспроизведено с разрешения Choi and Kang (2015a). Copyright 2015. Royal Society of Chemistry. (D) СЭМ-изображения NiCo ₂ S ₄ -NC, (E) Циклические характеристики NiCo ₂ S ₄ -NC в различных электролитах при 1.0 A g ^-1 , (F) Циклическая характеристика и кулоновская эффективность NiCo ₂ S ₄ -NC в различных окнах напряжения отсечки при 0,2 A g ^-1 . Воспроизведено с разрешения Li S. et al. (2019) Copyright 2019. Elsevier.

Кроме того, в сочетании с графеном Ji et al. использовали восходящую стратегию для получения наноточек NiCo ₂ S ₄ , равномерно включенных в углерод, легированный азотом (обозначается как NiCo ₂ S ₄ -NC) (рис. 5D).Затем было исследовано влияние различных электролитов и окон напряжения на его электрохимические характеристики. Как показано на рис. 5Е, благодаря гибкой одномерной цепной структуре ДЭГДМЭ ячейка с электролитом NaClO на основе эфира ₄ /ДЭГДМЭ обеспечивала наибольшую емкость 530 мАч·г ⁻¹ при 1,0 А·г ^{− 1} . Действительно, было установлено, что наилучший диапазон напряжения составляет 0,4–3,0 В, в котором ячейка может эффективно поддерживать обратимое фазовое превращение и избегать побочных реакций (рис. 5F) (Li S.и др., 2019). Чен и др. также синтезированы полые нанокубы Co ₈ FeS ₈ , покрытые легированным азотом, с большой площадью поверхности, малым сопротивлением переносу заряда и быстрым коэффициентом диффузии Na ⁺ . Кроме того, этой группой был получен слоистый Cu ₂ MoS ₄ -rGO с кристаллической структурой (Chen et al., 2019).

Co ₁ Zn ₁ -xS(600) — еще одна уникальная композитная структура, полученная путем простого сульфидирования и прокаливания.Эта особая структура может замедлять изменение объема во время электрохимического процесса, ускорять кинетику диффузии Na ⁺ и улучшать электропроводность, что приводит к относительно низкой необратимой емкости и превосходным характеристикам циклирования и скорости (рис. 6А). При использовании в SIB отличная емкость 542 мА·ч g ⁻¹ может быть достигнута после 100 циклов при 0,1 A g ⁻¹ с впечатляющей скоростью 219,3 мА·ч g ⁻¹ при 10 A g ^{− 1} (Чой и др., 2015; Цинь и др., 2016b; Фанг Г. и др., 2018 г.; Ван и др., 2018). В другом исследовании был приготовлен губчатый композит (Zn _x Co _1-x S QD@HCP)@rGO в сочетании с мезопористой полой углеродной полиэдрической (HCP) матрицей и обернутыми листами rGO. Благодаря достоинствам этой структуры (Zn _x Co _1-x S QD@HCP)@rGO в качестве анода без связующего вещества в SIB продемонстрировал хорошую обратимую емкость и цикличность (т.е. 638 мА·ч·г ^{— 1} при 0,3 А г ^-1 после 500 циклов), что было лучше, чем у монометаллического сульфида в тех же условиях (рис. 6В) (Chen Z.и др., 2017). Чтобы решить проблемы низкой плотности энергии и плохого срока службы при использовании в качестве анода в SIB, прекурсоры MOF были использованы для изготовления на месте NC, украшенного наноматериалами полых сфер BMS. Они подготовили /NC], который демонстрировал превосходные свойства хранения Na.Действительно, хорошая удельная емкость 723,7 мА·ч·г ^-1 сохранялась после 100 циклов при 1 А·г ^-1 с 83% кулоновской эффективностью по сравнению со вторым циклом. Впечатляющая емкость 596,1 мА·ч·г ^-1 была достигнута при 10 А·г ^-1 с высоким сохранением емкости 60,2% при 0,1 А·г ^-1 , демонстрируя превосходные характеристики скорости. В результате модификации углерода и иерархической сферической структуры в процессе циклирования были достигнуты высокая электропроводность и механическая стабильность (Cao et al., 2019).

Рисунок 6. (A) Показатели цикличности Co ₁ Zn ₁ -xS. Воспроизведено с разрешения Fang G. et al. (2018) Copyright 2018. Wiley-VCH. (B) Циклическая характеристика композитов (ZnS QD@HCP)@rGO и (Zn _x Co _1-x S QD@HCP)@rGO при 3 A g ^-1 . Воспроизведено с разрешения Chen Z. et al. (2017) Copyright 2017. Wiley-VCH.

Из-за присущих BMS недостатков материалы электродов очень восприимчивы к расширению, а затем легко отсоединяются от токосъемника во время циклирования.Соответствующие результаты показали, что модификация углерода и оптимизация наноструктуры являются хорошим выбором для получения высокоэффективной системы хранения ионов натрия. Кроме того, Ян и соавт. разработали электродный материал без связывания в качестве анода SIB, который имеет массивы нанолистов NiMo ₃ S ₄ /CT с иерархической гибридной наноструктурой (Kong et al. , 2018). Следовательно, он обеспечивает высокую емкость хранения натрия и отличные циклические характеристики.

За последнее десятилетие было проведено большое количество исследований для изучения превосходных электродных материалов для хранения Na.Таким образом, подробное сравнение электрохимических характеристик анодов BMS в SIB представлено в таблице 3.

Таблица 3 . Сравнение электрохимических характеристик анодов BMS в SIB.

Смешанные BMS

BMS на основе олова (ZnSnS ₃ , CoSnS _x ) продемонстрировали высокую производительность в качестве анодов SIB и привлекли большое внимание из-за большого расстояния между слоями, обусловленного их слоистой структурой типа CdI2, и высокой теоретической емкости благодаря сочетание конверсионного и легирующего типов электрохимического механизма реакции (Qu et al., 2014; Чой и др., 2015; Чо и др., 2016; Лу и др., 2016). Однако необходимо решить проблемы, связанные с большим объемным расширением и их низкой проводимостью. Поэтому для изменения электрохимических свойств BMS были предприняты попытки структурной инженерии и внедрения углеродных материалов.

Наночастицы

сульфида цинка и олова@rGO (ZnSnS ₃ @rGO) были получены Zhang et al. путем сочетания сольвотермической реакции с процессом отжига. При использовании в SIB превосходная производительность Na-хранилища с большой удельной емкостью (472.2 мАч g ^-1 при 0,1 A g ^-1 ), высокая скорость (165,8 мАч g ^-1 при 2 A g ^-1 ) и сверхдлительный срок службы (401,2 мАч g ^-1 ) при 0,1 А·г ^–1 после 200 циклов) (Jia et al., 2018). Таким образом, представленная конструкция композитного анода обеспечивает новые возможности для разработки высокостабильных анодных материалов, обладающих отличной проводимостью и высокой адаптируемостью к большим изменениям объема в процессе натрия/десодиации.Лю и др. разработана наноструктура ZnSnS ₃ с полыми нано-микрокубами методами соосаждения и гидротермии. За этим процессом последовало покрытие rGO с двойным легированием N/S (N/S-rGO@ ZnSnS ₃ ) (рис. 7A, B) для улучшения кинетики медленной реакции и плохих электрохимических свойств BMS. В результате полученный композит N/S-rGO@ ZnSnS ₃ продемонстрировал высокую удельную емкость 501,7 мАч·г ^–1 после 100 циклов при 0,1 А·г ^–1 и превосходную долговечность при длительном цикле 290.7 мАч г ^-1 после 500 циклов при 1 А г ^-1 . При этом сохранялась высокоскоростная емкость 256,6 мА·ч·г ^-1 при 2 А·г ^-1 (рис. 7C, D). Такие выдающиеся характеристики были в первую очередь приписаны покрытию rGO с двойным легированием, которое обеспечивает некоторые синергетические преимущества для EES следующим образом: (1) из-за сильной полярности области легирования, которая сдерживает агрегацию приготовленного rGO; (2) повышение электропроводности за счет уменьшения полупроводникового зазора; (3) из-за недостатков обладают высокой электроотрицательностью, могут легко притягивать положительные ионы, что приводит к увеличению количества ионов щелочных металлов; (4) благодаря адсорбционному эффекту между анодом и rGO, усиливающему структурную стабильность (Liu et al. , 2019). Кроме того, Чен и соавт. вводили титан в кристаллическую структуру SnS ₂ для частичного замещения олова, образуя фонарикообразные Ti _0,25 Sn _0,75 S ₂ с последующим покрытием одномерными многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ) (обозначаемые как Ti _0,25 Sn _0,75 S ₂ @MWCNTs) для улучшения дефектов SnS ₂ объемного расширения и низкой проводимости. Благодаря своей фонарикообразной структуре с большой удельной поверхностью электролит мог полностью проникнуть в Ti _0.25 Sn _0,75 S ₂ @МУНТ, увеличивая перенос электрона/иона во время циклирования. Высокая удельная емкость 307 мАч·г·^–1· была получена после 1000 циклов при 0,4 А·г·^–1· в процессе электрохимических испытаний (Huang et al., 2018). Методом соосаждения также были синтезированы монокристаллические мезопористые CoSn(OH) ₆ нанобоксы. ТАА использовали в качестве источника серы для получения CoSnSx сольвотермическим методом с последующим полимерным наноосаждением и карбонизацией дофамином при более высокой температуре в потоке N ₂ для получения электродных материалов CoSnS _x @NC. Впоследствии были исследованы характеристики хранения Na и влияние содержания углерода на электрохимические свойства нанобоксов CoSnS _x @NC. Результаты показали, что наилучшее содержание углерода составляет 36,8 мас.% для защиты нанобоксов от разрушения при глубоком циклировании. Электрод продемонстрировал отличные циклические характеристики и достиг высокой емкости 300 мА·ч·г ⁻¹ с высокой кулоновской эффективностью, составляющей почти 100 % после 500 циклов, а также исключительную долговечность при циклировании 180 мА·ч·г ⁻¹ . после 4000 циклов при 1 А г ^-1 (рис. 7E) (Liu et al., 2017). Более того, Оу и соавт. получены гетероструктурированные SnS ₂ /Mn ₂ SnS ₄ /углеродные нанобоксы размером около 100 нм методом лицевого соосаждения. При оценке в качестве анодного материала в SIB особая структура между SnS ₂ и Mn ₂ SnS ₄ может смягчить изменение объема при массовом электрохимическом процессе, предотвратить сцепление наночастиц Sn и повысить обратимость процесса. конверсионно-легирующая реакция.Он также продемонстрировал высокий ICE 90,8%, выдающуюся стабильность при длительных циклах 522,5 мА·ч g ^-1 после 500 циклов при 5 A g ^-1 и замечательную пропускную способность (752,3, 604,7, 570,1, 546,9, 519,7). и 488,7 мАч·г ^-1 при 0,1, 0,5, 1,0, 2,0, 5,0 и 10,0 А·г ^-1 соответственно). Благодаря этим преимуществам (огромная удельная поверхность, обилие активных центров и высокая электропроводность) углеродных материалов полученный композитный электрод продемонстрировал впечатляющие электрохимические характеристики (Ou et al., 2019). Ян и др. сообщили о новом материале, состоящем из нанокубов (SnCo)S ₂ , переплетенных с двумерными нанолистами графена (SG), легированного серой (SG) ((SnCo)S ₂ /SG), синтезированных простым методом соосаждения и отжига. Он продемонстрировал превосходную обратимую емкость 487 мАч · г ⁻¹ в течение 5000 циклов при 5 А · г ⁻¹ , а также высокое сохранение емкости на уровне 92,6% (Yang et al. , 2019).

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

Другие BMS

В дополнение к вышеупомянутым ЗГМ Manthiram et al. сообщили о кластере наностержней Bi _0,94 Sb _1,06 S ₃ -графит в качестве материала анода SIB. Они обнаружили, что дизайн твердых растворов можно рассматривать как идеальный метод исследования новых анодных материалов с превосходными электрохимическими характеристиками для SIB. Bi _0,94 Sb _1.06 S ₃ -графитовый анод показал замечательную емкость 380 мАч g ^-1 после 200 циклов при 1 А g ^-1 , что выше, чем у Sb ₂ S ₃ -графит электрод (~50 мАч г ^-1 ) и Bi ₂ S ₃ -графитовый электрод (~210 мАч г ^-1 ). Это означает, что биметаллические атомы могут не только повысить циклическую стабильность электродных материалов, но и улучшить их емкость (Zhao and Manthiram, 2015).Чжун и др. успешно разработали новый композит из желтка и раковины гортензии, состоящий из микроцветков, самособирающийся из нанолистов для SIB. Соответственно, высокая емкость 607,14 мАч·г ^-1 была обеспечена при 0,05 А·г ^-1 , наряду со снижением объемного расширения и в значительной степени повышением стабильности при циклировании из-за уникальной структуры материала электрода (Zhong и др. , 2019). Кроме того, производительность различных материалов BMS показана на рисунке 8, а сравнение производительности циклов BMS и MS приведено в таблице 4.

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

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

Выводы и перспективы

В этом обзоре были систематически обобщены последние разработки BMS в качестве анодных материалов для SIB.БМС обнаруживают очевидные достоинства относительно высокой электропроводности и электрохимической активности. Более того, значительный эффект собственной матрицы и собственной проводимости из-за реакции двух металлических элементов с Na может быть полностью эффективным. Действительно, благодаря наличию «синергетического эффекта» непрореагировавшая часть может служить временным демпфером/проводником для прореагировавшей за счет их разного окислительно-восстановительного потенциала (Pumera et al., 2014; Wang et al., 2014; Чанг и др., 2016; Лю и др., 2019).В этом обзоре, во-первых, были представлены стратегии синтеза BMS. Затем были обсуждены механизмы хранения Na различных BMS в процессе заряда-разряда. Что еще более важно, применение BMS в качестве анодов SIB систематически анализируется, при этом выдвигаются проницательные прогнозы относительно их будущего развития.

Чтобы избежать снижения емкости анодных материалов BMS, первой стратегией является разработка новых наноструктур с подходящим пустым пространством для смягчения влияния объемного расширения и сжатия во время процесса реакции (Palomares et al., 2012; Слейтер и др., 2013; Оу и др., 2016; Путунган и др., 2016; Шен и др., 2016; Су и др., 2016). В качестве второй стратегии интеграция с другими электрохимически стабильными материалами может не только ограничить объемное расширение, но и улучшить общую электропроводность анода. Кроме того, растворение полисульфидов в электролите во время электрохимического процесса может быть в некоторой степени подавлено (Wang et al., 2018). До сих пор многие сообщения о BMS-анодах в SIB относятся к их комбинации с углеродными материалами.Таким образом, для разработки анодных материалов SIB важно полностью изучить достоинства наноструктурированных материалов (Lu et al., 2017; Ma et al., 2018). В будущем необходимо приложить гораздо больше усилий, чтобы преодолеть недостаток плохой долгосрочной езды на велосипеде. Ожидается, что использование рационально спроектированных структур в BMS может эффективно улучшить электрохимические характеристики в SIB (Kim et al., 2012; Jiang et al., 2014; Su et al., 2015; Gao et al., 2017; Hwang). и др., 2017).

Несмотря на то, что к настоящему времени проделана вся новая работа, необходимо посвятить еще больше времени и усилий эффективному повышению электрохимических свойств BMS, чтобы проложить путь их практического применения в SIB в ближайшем будущем.

Вклад авторов

YH, DX и XL внесли свой вклад в разработку концепции и дизайна исследования. YH организовал базу данных, провел статистический анализ и написал рукопись с помощью HM, JP, YiL, YuL, DL, QS и XS. Все авторы одобрили окончательный вариант рукописи.

Конфликт интересов

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

Благодарности

Авторы искренне признательны за поддержку Фонду естественных наук китайской провинции Цинхай (2020-ZJ-910), Национальному фонду естественных наук Китая (51672189) и Тяньцзиньскому научно-техническому проекту (18PTZWHZ00020).

Ссылки

Цао Д., Канг В., Ван С., Ван Ю., Сунь К., Ян Л. и др. (2019). In situ углерод, легированный азотом, модифицированный (Co _0,5 Ni _0,5 ) ₉ S ₈ полые сферы из твердого раствора в качестве анодов большой емкости для натрий-ионных аккумуляторов. Дж. Матер. хим. А 7, 8268–8276. дои: 10.1039/C9TA00709A

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цао, X., Тан, К., Синдоро, М., и Чжан, Х. (2017). Гибридные микро-/наноструктуры на основе металлоорганических каркасов: получение и применение в аккумулировании и преобразовании энергии. Хим. соц. Ред. 46, 2660–2677. дои: 10.1039/C6CS00426A

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чанг, К., Хай, X., и Йе, Дж.(2016). Дисульфиды переходных металлов как сокатализаторы, альтернативные благородным металлам, для производства солнечного водорода. Доп. Энергия Матер. 6:1502555. doi: 10.1002/aenm.201502555

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Chang, L., Wang, K., Huang, L-A., He, Z., Zhu, S., Chen, M., et al. (2017). Иерархическая пленка CoO для микроцветов с отличными характеристиками электрохимического хранения лития / натрия. Дж. Матер. хим. А 5, 20892–20902. дои: 10.1039/C7TA05027E

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Че, Х., Chen, S., Xie, Y., Wang, H., Amine, K., Liao, X-Z., et al. (2017). Стратегии разработки электролитов и ход исследований для натрий-ионных аккумуляторов при комнатной температуре. Энергетика Окружающая среда. науч. 10, 1075–1101. дои: 10.1039/C7EE00524E

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен Дж., Ли С., Кумар В. и Ли П. С. (2017). Полые нанокубы из биметаллического сульфида с углеродным покрытием в качестве анода усовершенствованной натрий-ионной батареи. Доп. Энергия Матер. 7:1700180. doi: 10.1002/aenm. 201700180

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

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

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

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

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чен З., Ву Р., Лю М., Ван Х., Xu, H., Guo, Y., et al. (2017). Общий синтез двойных квантовых точек сульфидов металлов, связанных с углеродом, для получения высокоэффективных анодов для натрий-ионных аккумуляторов. Доп. Функц. Матер. 27:1702046. doi: 10.1002/adfm.201702046

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

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

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чой, С.Х. и Канг Ю. К. (2015b). Синергетический эффект структуры желточной оболочки и равномерного перемешивания нанокристаллов SnS-MoS ₂ для улучшения способности накапливать ионы Na. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 7, 24694–24702. дои: 10.1021/acsami.5b07093

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чой, С. Х., Ко, Ю. Н., Ли, Дж. К., и Канг, Ю. К. (2015). 3D MoS ₂ — графеновые микросферы, состоящие из нескольких наносфер с превосходными свойствами хранения ионов натрия. Доп. Функц. Матер. 25, 1780–1788 гг. doi: 10.1002/adfm.201402428

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дэн П., Ян Дж., Хе В., Ли С., Чжоу В., Тан Д. и др. (2018). Наночастицы Sb ₂ S ₃ , равномерно привитые к графену, эффективно улучшают характеристики хранения ионов натрия. ХимЭлектроХим 5, 811–816. doi: 10.1002/celc.201800016

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Донг, С., Ли, К., Гэ, X., Ли, З., Мяо, X., и Инь, Л. (2017). ZnS-Sb ₂ S ₃ @C многогранная структура ядро-двойная оболочка, полученная из металлоорганического каркаса, в качестве анодов для высокоэффективных натрий-ионных аккумуляторов. ACS Nano 11, 6474–6482. doi: 10.1021/acsnano.7b03321

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ду, Ю., Чжу, X., Чжоу, X., Ху, Л., Дай, З. и Бао, Дж. (2015). Co ₃ S ₄ пористые нанолисты, встроенные в листы графена, в качестве высокоэффективных анодных материалов для хранения лития и натрия. Дж. Матер. хим. А 3, 6787–6791. дои: 10.1039/C5TA00621J

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дуан, Дж., Тан, X., Дай, Х., Ян, Ю., Ву, В., Вэй, X., и другие. (2019). Создание безопасных литий-ионных аккумуляторов для электромобилей: обзор. Электрохим. Энергия Ред. 3, 1–42. doi: 10.1007/s41918-019-00060-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фань Л., Ли Х., Ян Б., Фэн Дж., Сюн Д., Ли Д. и др. (2016). Контролируемая кристалличность SnO ₂ эффективно доминирует над эффективностью хранения натрия. Доп. Энергия Матер. 6:1502057. doi: 10.1002/aenm.201502057

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фанг, Г. , Ву, З., Чжоу, Дж., Чжу, К., Цао, X., Линь, Т., и др.(2018). Наблюдение псевдоемкостного эффекта и быстрой диффузии ионов в биметаллических сульфидах в качестве усовершенствованного анода натрий-ионной батареи. Доп. Энергия Матер. 8:1703155. doi: 10.1002/aenm.201703155

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фу, Ю., Zhang Z., Yang X., Gan Y. и Chen W. (2015). Наночастицы ZnS, встроенные в пористую углеродную матрицу, используются в качестве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. RSC Adv. 5, 86941–86944. дои: 10.1039/C5RA15108B

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гао, X., Ван, Дж., Чжан, Д., Адаир, К., Фэн, К. , Сунь, Н., и другие. (2017). Гетероструктура биметаллических сульфидных наноточек/углеродных наностержней с углеродным покрытием, обеспечивающая длительный срок службы литий-ионных аккумуляторов. Дж. Матер. хим. А 5, 25625–25631.дои: 10.1039/C7TA06849B

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ge, X., Li, Z., и Yin, L. (2017). Металлоорганические каркасы, полученные из пористых полиэдров ядра / оболочки CoP @ C, закрепленных на трехмерных сетках из восстановленного оксида графена, в качестве анода для натрий-ионной батареи. Nano Energy 32, 117–124. doi: 10.1016/j.nanoen.2016.11.055

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хуан Ю., Се М., Ван З., Цзян Ю., Сяо Г., Ли С. и др. (2018). Кинетика быстрого накопления натрия в фонарикообразном Ti _0,25 Sn _0,75 S ₂ , соединенном углеродными нанотрубками. Материал для хранения энергии. 11, 100–111. doi: 10.1016/j.ensm.2017.10.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джин, Р., Лю, Д., Лю, К., и Лю, Г. (2015). Иерархический NiCo ₂ S ₄ полые сферы в качестве высокопроизводительного анода для ионно-литиевых аккумуляторов. RSC Adv. 5, 84711–84717. дои: 10.1039/C5RA14412D

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канг В., Ван Ю. и Сюй Дж. (2017). Недавний прогресс в использовании слоистых наноструктур дихалькогенидов металлов в качестве электродов для высокоэффективных натрий-ионных аккумуляторов. Дж. Матер. хим. А 5, 7667–7690. дои: 10.1039/C7TA00003K

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Х., Лим, Э., Джо, К., Юн, Г., Хван, Дж., Чон, С., и другие. (2015). Упорядоченно-мезопористый Nb ₂ O ₅ /углеродный композит в качестве натриевого вставочного материала. Nano Energy 16, 62–70. doi: 10.1016/j.nanoen.2015.05.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Дж. Х., и Канг, Ю. К. (2017). Желточно-оболочечная структура (Fe _0.5 Ni _0,5 ) ₉ S ₈ Порошки твердого раствора: синтез и применение в качестве анодных материалов для Na-ионных аккумуляторов. Нано рез. 10, 3178–3188. doi: 10.1007/s12274-017-1535-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким С.В., Сео Д.Х., Ма Х., Седер Г. и Канг К. (2012). Электродные материалы для перезаряжаемых натрий-ионных аккумуляторов: потенциальные альтернативы современным литий-ионным аккумуляторам. Доп. Энергия Матер. 2, 710–721.doi: 10.1002/aenm.201200026

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Конг, С., Джин З., Лю Х. и Ван Ю. (2014). Морфологическое влияние нанолистов графена на ультратонкие нанолисты CoS и их применение для высокоэффективных литий-ионных аккумуляторов и фотокатализа. J. Phys. хим. С 118, 25355–25364. дои: 10.1021/jp508698q

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Krengel, M., Hansen, A.L., Kaus, M., Indris, S., Wolff, N., Kienle, L., et al. (2017). CuV ₂ S ₄ : высокопроизводительный и стабильный материал анода для натрий-ионных аккумуляторов. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9, 21283–21291. doi: 10.1021/acsami.7b04739

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кунду Д., Талайе Э., Даффорт В. и Назар Л. Ф. (2015). Возникающая химия натрий-ионных батарей для электрохимического накопления энергии. Анжю. хим. Междунар. Эд. англ. 54, 3431–3448. doi: 10.1002/anie.201410376

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лай, Ч. Х., Лу, М. Ю.и Чен, Л.Дж. (2012). Наноструктуры сульфидов металлов: синтез, свойства и применение в преобразовании и хранении энергии. Дж. Матер. хим. 22, 19–30. дои: 10.1039/C1JM13879K

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, Л., Пэн, С., Ву, Х.Б., Ю, Л., Мадхави, С., и Лу, XWD (2015). Гибкий квазитвердотельный асимметричный электрохимический конденсатор на основе иерархических пористых нанолистов V ₂ O ₅ на углеродных нановолокнах. Доп.Энергия Матер. 5:1500753. doi: 10.1002/aenm.201500753

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Li, Q., Jiao, Q., Feng, X., Zhao, Y., Li, H., Feng, C., et al. (2019). Однореакторный синтез субмикросфер CuCo ₂ S ₄ для высокоэффективных литий-/натрий-ионных аккумуляторов. ХимЭлектроХим 6, 1558–1566. doi: 10.1002/celc.201