Утепление ниши за батареей: Отделка стены за батареей, радиатором. Ремонт в труднодоступных местах. Как отделать стену за батареей под окном. Способы облицовки стены. Подготовка к созданию короба из гипсокартона Каким материалом отделать нишу для батареи

Можно ли спрятать батарею в стене и как это сделать?

Как в старых домах, так и в новых многоквартирных здания, многие новоиспеченные владельцы сталкиваются с внешними радиаторами, которые закрепляются поверх стены. При этом проблема чаще всего заключается в том, что такой отопительный прибор портит внешний вид помещения, мешает расставить мебель желаемым способом, занимает определенную свободную площадь.

Чтобы исправить ситуацию, нужно “утопить” батарею в стену, однако, как сделать это правильно знают далеко не многие.

Нужно ли прятать батарею?

Некоторые отделочники не рекомендуют “утапливать” радиатор отопления в стену по двум причинам:

1. Значительное увеличение теплопотерь.
2. Нарушение конвекции воздуха, из-за чего будет запотевать окно над отопительным прибором.

Можно подумать, что данные недостатки являются категоричными, придется отказаться от переноса радиатора.

Однако, это ошибочное заблуждение. Если сделать качественную теплоизоляцию ниши под отопительный прибор, теплопотери будут минимальными. Если правильно подобрать размеры углубления и расположение батареи в нем, можно создать правильную конвекцию воздуха.

Расчет размера ниши

Существует два возможных варианта расположения радиатора внутри стеновой ниши:

• с небольшим выступом наружу;
• в западлицо с внешней поверхностью стен.

Выбор глубины напрямую зависит от толщины стеновой конструкции. Если хочется полностью “утопить” радиатор, чтобы он не выступал наружу, рекомендуется заранее уточнить законность проведения данных работ, чтобы не была нарушена несущая способность перегородки.

При расчете глубины, важно учесть наличие за батареей теплоотражающего экрана, расстояние до которого должно быть не менее 2 см. Оптимальная толщина утеплителя – 3 см. Расстояние от радиатора до пола – от 5 см.

Чтобы утопить отопительный прибор полностью в стену, рекомендуется отталкиваться от его оптимального расположения:

1. При наличии отсекателя воздуха, оптимальный промежуток до верхней поверхности углубления — 5 см.
2. Без отсекателя воздуха – 10 см.
3. До боковых поверхностей – от 5 см.
4. До пола рекомендуется сделать 10 см.

Нельзя забывать о том, что утеплитель нужно закреплять и на боковые поверхности углубления.

Варианты отделки

Независимо от варианта размещения радиатора, в дальнейшем может возникнуть вопрос о том, чем его закрыть, чтобы он не привлекал внимание или же наоборот – был красиво акцентирован. Существует несколько интересных и практичных вариантов отделки ниш с радиаторами.

Один из наиболее популярных способов — решетчатый экран из металла. Выбор расстояние между отдельными ячейками подбирается индивидуально.

Дополнительно можно выбрать интересующую расцветку.

Второй вариант более современный – экран из стекла. Устанавливаются пластины на винтовые держатели. Существуют различные виды цветового оформления.

Третий вариант дорогой, но очень привлекательный – использование дизайнерских отопительных приборов, которые изготавливаются на заказ.

“Утопить” батарею в стене можно, однако, важно правильно утеплить нишу, выбрать расположение радиатора относительно различных поверхностей углубления. В дальнейшем останется выбрать способ декоративной отделки отопительного прибора, применить его на практике.

Ошибки дизайна. Радиаторы и способы маскировки. — 46 ответов на Babyblog

Внешний вид радиаторов отопления  редко приходится по вкусу хозяевам. Трубы являются источником раздражения многие годы. Поговорим о способах решения проблемы, которая касается абсолютно любого ремонта.  

 

Способ первый. Оставить и покрасить.

Это решение не обязательно вынужденная мера при малом бюджете. В современном европейском интерьере радиаторов не принято стесняться. Любители скандинавского стиля не прилагают массу усилий к тому, чтобы иметь ровную стену под окном, напротив —  открытые коммуникации неплохо вписываются в окружающую обстановку.

Простой и изящный выход – белый скандинавский интерьер, примиряющий всех тружеников комфортной среды: и радиаторы, и трубы, и кондиционеры, и мойки воздуха, и увлажнители воздуха растворяются на фоне белых стен.

Оттенок эмали для радиатора должен быть подобран в тон стен – общее правило.

Точное совпадение с фоном не нужно. Пусть тон будет чуть темнее или светлее.

Главная ошибка – белая батарея, контрастирующая со стеной.

 

Контраст притягивает взгляд и мешает целостному восприятию стены с окном. Поскольку  практически в каждом доме батарея сверкает белизной на фоне обоев, невероятно раздражая тем самым хозяев, в воображении рождаются способы «улучшения» ситуации, от которых лучше отказаться сразу.

Например – роспись или декупаж. Талант достоин лучших плоскостей.

 

Наклейки. Верный способ сообщить о том, что вид батареи для вас большая проблема. Все это акцентирует внимание и создает шум в интерьере.

 

Способ второй. Закрыть экраном.

Недорогие  металлические экраны для радиаторов выглядят на свою стоимость. Советую не рассматривать этот вариант для дома, поскольку металлические сетки не  слишком эстетичны и не решают проблему с трубой. Вы получаете глухой прямоугольный предмет под окном, в котором копится пыль. Экраны неприятно гремят, если их задеть.

 

 

Существует не менее спорный способ маскировки экраном из матового стекла.

Мутный контур радиатора отлично просматривается, сводя на нет затраченные усилия.

 

  

Еще один популярный вариант — ажурные деревянные решетки. Они контрастируют со стеной, батарея хорошо видна за ними, стена дробится квадратными заплатками, стиль сомнителен. Совершенно устаревший метод.

 

  

Способ третий. Создание фальш-стены с нишей для радиатора.

Наиболее эстетичный метод для того , чтобы скрыть трубы.

Получаем  прекрасную прямоугольную комнату, уходит проблема стыков  плинтуса и подвесного потолка с трубами, появляется широкий подоконник.

 

Минусы  — потеря тепла и площади. Вынос конструкции  рассчитывается от крайней точки радиатора + 3 см. Если наружная стена  состоит из кирпича, утеплителя и блоков, то ширина оконного откоса  примерно 30-35 см. В этом случае увеличение ширины нежелательно, поскольку приводит к «туннельным окнам» и несоразмерно  глубокому подоконнику.

При монолитных и панельных наружных стенах такой проблемы не возникает.

 

Если замена старых добрых батарей не входит в ваши планы, оптимальный способ — ниша  в ширину окна + экран до уровня подоконника. В результате мы имеем стройную  вертикальную композицию. Важно оставить зазоры у пола и подоконника для конвекции воздуха. Батарею за экраном  можно покрасить в насыщенный серый цвет, чтобы её контур не прочитывался сквозь решетку.

 

Подобный способ, разумеется, ведет к потерям тепла и обогреву наружной стены здания, поэтому не годится для  широких  объединенных пространств гостиной и столовой к примеру. Но для комнат площадью до 20м закрытие радиатора допустимо.

Пожалуй, наиболее верным решением будет комбинация фальш-стены для труб и установка современных радиаторов с регуляторами тепла в открытую нишу.

 

 

Распространенная ситуация – обои или покраска внутри ниши, создающие контрастный фон для радиатора и  привлекающие к нему внимание.

 

 

Для белых радиаторов  предпочтительнее белый фон в нише.

 

   

Как устанавливаются и подключаются радиаторы

В каких местах комнаты должны размещаться радиаторы, как крепиться, как правильно подключаться к системе отопления? Что нужно учесть и сделать, чтобы отопление работало эффективно? Эти и другие вопросы в обзоре об установке батарей в доме или квартире.

Где устанавливаются радиаторы в комнатах

Относительно размещение радиаторов действует одно важное правило — они размещаются под окнами, которые обычно являются местом с наибольшей потерей тепла.

Отопительные приборы, находясь под окном, создают тепловую завесу в самой холодной части наружного ограждения, и поэтому в комнате не возникает холодных течений воздуха. Если под окнами не будет батарей, то распределение тепла может быть далеко не благоприятным.

Под всеми ли окнами должны размещаться радиаторы? Если место под окном закрыто мебелью, то, конечно же, встраивать отопление в шкаф нет смысла. Такая ситуация не редкость на кухнях, где перед окном располагаются столешницы на тумбочках.

Смонтированный заранее в этом месте радиатор оказывается в плену кухонных построек, тепла в комнату практически не отдает, зато портит мебель. Его ремонт без разбора приклеенной к шкафам сплошной 5-метровой столешницы невозможен….

Также не устанавливаются батареи под окнами в крыше мансарды, под круглыми слуховыми окошечками…

Зато часто имеется необходимость в установке отопительных приборов в помещениях без окон, в соответствии с имеющимися теплопотерями, в коридоре у входной двери, в санузле, в ванной, в сауне, в подвале….

Информацию о подборе по мощности для каждой комнаты можно найти и на данном ресурсе.

Зазоры при размещении

Между радиатором и ближайшими поверхностями должны оставаться зазоры. Производители радиаторов рекомендуют, чтобы от прибора до пола оставалось свободное расстояние не менее 22 сантиметров, а сверху до подоконника — не менее 10 сантиметров, тогда будет происходить конвекция воздуха наилучшим образом.

Можно встретить рекомендации, что нижний зазор должен быть не меньше 15 сантиметров, что можно считать наименьшим возможным значением. Но всякое дальнейшее уменьшение этого расстояния ведет к потере мощности прибора.

При планировке размещения, нужно проверить наличие необходимых зазоров для данных размеров радиатора. Под высокими подоконниками в основном применяются батареи высотой 500 мм.

А под низкими — высотой 350 мм и даже 200 мм, но их удельная тепловая мощность значительно ниже чем у полуметровых, ее добор ведется за счет увеличения длины и толщины приборов.

Расстояние между тыльной стороной батарей и стеной регулируется кронштейнами крепления, но может зависеть и от крепости стены и массы. Производители рекомендуют оставлять этот зазор 40 мм, под него и делают кронштейны. Но минимально допустимым считается значение в 20 мм.

Установка за экранами и в нишах

Радиатор, размещенный в нише в стене будет меньше отдавать тепловой мощности, но процент уменьшения будет зависеть от конкретных размеров ниши.

Скажем, если глубина ниши будет соответствовать толщине батареи, а зазоры сверху и снизу будут соответствовать требованиям, изложенным выше, то отопление потеряет около 5% мощности. С ростом глубины ниши или с уменьшением зазоров отдаваемая мощность будет резко снижаться.

Отопительные приборы не рекомендуется закрывать экранами. Но если это необходимо, то экраны должны иметь отверстия для свободного прохода воздуха в самом низу и в самом верху экрана на высоту не менее 20 см от краев и площадью не менее 50 процентов.

Радиаторы снабжаются терморегуляторами (терморегулирующими головками). При размещении за барьером (экраном), эти приборы не смогут регистрировать температуру воздуха в комнате и будут не верно регулировать работу отопления. Поэтому необходимо применить термоголовки с выносными капилярными трубками, активный элемент которых, можно вынести из-за экрана в комнату.

Крепление батарей

Для стальных панельныхт радиаторов производители обычно в комплекте поставляют и кронштейны крепления. С помощью них можно закрепить прибор к стене с зазором в 40 мм, так чтобы он не шатался. Конструкция крепления может быть разной, у отдельных производителей на тыльной стороне панельных вариантов могут быть уши для крепления.

У других производителей обе стороны радиатора одинаковы, и при необходимости он может быть повернут к стене другой, к примеру, не поврежденной стороной.

Для секционных алюминиевых и биметаллических батарей кронштейны крепления продаются отдельно. Эти приборы подвешиваются на двух кронштейнах под верхнее межсекционное скрепление.

Но с пластиковыми трубопроводами батарея будет шататься, поэтому необходимо устанавливать и третий нижний кронштейн. Точно установить его всегда проблематично, придется постараться….

Для тяжелых чугунных батарей необходимы специальные мощные кронштейны, которые глубоко заделываются в стену. Обычно чугунный вариант подвешивается всего лишь на двух верхний кронштейнах, а нижний остается страховочным и предотвращает раскачивание.

Схемы подключения к системе отопления

Лучшая схема подключения радиатора – диагональная. Подача подключается сверху, обратка с противоположной стороны снизу. При этом прибор прогревается наилучшим образом и отдает максимум мощности.

Односторонняя схема подключения отопления является приемлемым вариантом. Снижение мощности не большое, в пределах 5%, но только если длина батареи не превышает 1 метр. С большей длиной по данной схеме уже подключать не рекомендуется – нужно использовать диагональную.

Подключение радиаторов к однотрубному стояку в квартире выполняется с обязательным наличием бойпаса между подачей и обраткой. Делается это потому, чтобы кранами не было возможности перекрыть движение по стояку. Обычно в квартире применяется одностороннее подключение.

Нижнее подключение – с одной стороны внизу подключается подача, с другой обратка. Иногда так делают в угоду дизайну, чтобы не поднимать трубы на верхний уровень. Но нужно заметить, что мощность при этом уменьшиться процентов на 25 в среднем, и чем короче радиатор, тем больше снижение. В общем, так подключать не целесообразно.

Варианты, когда обратка подключается сверху являются еще менее продуктивными, и практически не применяются и рекомендоваться не могут.

Мы рассмотрели вопросы связанные с подключением радиаторов и их размещением. Во время монтажа необходимо следить за выполнением данных правил и требовать их выполнения или исправления ошибок, например, если батарея будет подключена «верх-верх», закреплена, так что шатается и др.

Отопление и утепление

В холодное время года особенно важно помнить также и о сбережении тепла в наших домах. Ведь когда нам не хватает тепла от батарей центрального отопления, мы обогреваемся электрическими приборами. И тратим при этом электрическую энергию.

Подготавливайте приборы отопления к отопительному сезону

Батареи должны быть чистыми и снаружи, и внутри. Радиаторы необходимо периодически промывать. Если и после промывки вода плохо поступает в радиатор, пришла пора его менять.

Если позволяют финансовые возможности, старые радиаторы необходимо заменить на современные, более эффективные и эстетичные. Не загораживайте батареи декоративными плитами, панелями и не накрывайте даже шторами — это снижает теплоотдачу на 10-12%. Батареи должны быть открыты, чтобы теплый воздух свободно циркулировал от батареи в комнату. Мебель должна отстоять от батареи не менее чем на 15 см. Установив за радиатор отопления теплоотражающий экран из пенофола или обычной фольги, можно повысить температуру в квартире на 1-2°С. Покраска батарей в темный цвет увеличит теплоотдачу на 5-10%.

Утепляйте ваш дом!

По оценкам специалистов, от 40 до 70% потерь тепла происходит через окна и двери. Утепление квартиры под силу каждому.

1. Поставьте энергосберегающие окна. Через окна, в зависимости от типа дома, теряется от 37% до 56% процентов тепла! Последняя максимальная устрашающая цифра относится к квартирам, расположенным в торцах панельных пятиэтажек. Дополнительная тепловая изоляция окон или установка современных пластиковых или деревянных стеклопакетов повышают температуру в помещении на 4-5°С. На ночь опускайте жалюзи, закрывайте шторы, чтобы уменьшить потери тепла через окна.
2. Окно, часами остающееся приоткрытым, вряд ли обеспечит Вам приток свежего воздуха, но большой счет за отопление оно обеспечит наверняка. Лучше проветривать чаще, но при этом открывать окно широко и всего на несколько минут.
3. Поставьте утепленные входные двери с уплотнителями по периметру, а лучше всего — двойные двери. Снаружи — стальные, для защиты от взлома, а со стороны помещения — теплые пластиковые. Это позволит увеличить температуру в помещении на 2-3°С.
4. Остеклите балкон или лоджию. Тем самым вы создадите тепловой буфер перед своей квартирой. Температура воздуха в остекленной лоджии всегда на 7-10 градусов выше, чем на улице. К тому же, если лоджия выходит на солнечную сторону, то стена дома нагревается солнечными лучами и потом долго отдает аккумулированное тепло в квартиру. Наиболее оптимальный вариант — это раздвижная пластиковая или алюминиевая конструкция.
5. Не облицованные батареи отопления не всегда красивы на вид, зато это гарантия того, что тепло будет беспрепятственно распространяться в помещении. Термоизолируйте ниши для отопительных батарей и разместите в них отражательную серебряную фольгу. Благодаря этому можно сэкономить до 4 процентов затрат на отопление. Длинные шторы, радиаторные экраны, неудачно расставленная мебель, стойки для сушки белья перед батареями могут поглотить до 20 процентов тепла.
6. Если вы живете на первом этаже или над холодным помещением, для утепления пола можно уложить под половое покрытие минеральную вату, гидрофобный пенопласт или полистирол. Деревянные (паркетные, дощатые) полы теплее, чем линолеум. Ковер добавит вам тепла и комфорта. Теплоизоляции также помогут навесные потолки, разнообразные декоративные потолочные плитки, панели.
7. Если диаметры кастрюли и конфорки совпадают, то тепло используется оптимально. У «экономных» кастрюль ровное дно и плотно прилегающая крышка.

Используйте остаточное тепло конфорки и духовки.

Готовьте с небольшим количеством жидкости в закрытой кастрюле! Для приготовления блюд, требующих на это много времени, пользуйтесь скороваркой.

Отделка стены за батареей, радиатором. Ремонт в труднодоступных местах.

Не все поверхности одинаково легко красить — это зависит от расположения и типа поверхности. Однако трудности можно преодолеть, избрав соответствующий способ. Есть множество разных устройств (такие, как комбинированная лестница), облегчающих доступ к труднодоступным местам и, следовательно, экономящих время.

Не все поверхности одинаково легко красить — это зависит от расположения и типа поверхности. Однако трудности можно преодолеть, избрав соответствующий способ. Есть множество разных устройств (такие, как комбинированная лестница), облегчающих доступ к труднодоступным местам и, следовательно, экономящих время. К примеру, можно экранировать участки, на которые не должна попадать краска. Постарайтесь предусмотреть все заранее и иметь в своем распоряжении все необходимые приспособления.

 

 

Окрашивание труднодоступных мест (отделка стены за батареей )
Чтобы окрасить стену за радиатором, лучше всего, конечно, его снять. Но, во-первых, это может сделать только специалист, а во-вторых, это очень трудоемкая работа. В таких случаях используйте специальный радиаторный валик. Перед тем как окрашивать радиатор, убедитесь, что он выключен. Радиаторы удобно красить аэрозольной краской, только не забудьте надеть респираторную маску и защитить стену, вставив между ней и радиатором большой лист картона.

Это интересно знать:

Отделка стен в гостиной: фото.

Стоимость отделки стен гипсокартоном

 

Некоторые хитрости

В советское время, при строительстве и отделке новых домов батареи навешивались на стены без какой либо эстетической подготовки последней, в будущем эти участки стен либо заклеивались обоями, либо окрашивались на сколько можно было дотянутся или подлезть под батарею. На сегодняшний день отделка стены за батареей является неотъемлемой частью ремонта, и как бы Вас не убеждали в том, что это место будет прикрыто шторой, не стоит пренебрегать данной операцией.

В большинстве случаев отделка стены за батареей не может быть осуществлена через установленную батарею. По этой причине необходимо выполнять ее либо до момента установки новых радиаторов, либо снимать радиаторы на время проведения работ, сделав перед этим отметки о месте расположения батареи, это поможет определиться с размерами отделываемой поверхности.

Покраска, поклейка обоев за батареей это все лишь временные варианты отделки, из-за труднодоступности проведения уборочных работ в этих местах участки стен, отделанные подобным образом, быстро приходят в негодность. Мы бы советовали выкладывать за батареей кафельную плитку, которая является практически вечной, да и нетребовательна в уборке.

Отделка стены за батареей кафелем
Если вверху можно производить отделку как непосредственно до уровня установки радиатора, так и до подоконника, то внизу необходимо учитывать уровень пола и высоту плинтуса, который будет установлен на полу, т.к. если на его пути встанет кафель, плинтус придется резать на части, устанавливать заглушки и т.п., что может негативно сказаться на внешнем виде проводимой отделки.
Начинаем проведение работ снизу. Отбиваем уровень прохождения кафеля и крепим дюбелями к стене брусок необходимой длины. Его длина должна быть немногим больше отделываемого участка и иметь запас с правой и левой стороны. После этого можно приступать к отделке, разумеется, предварительно загрунтовав стены. Наносим раствор на первую плитку и монтируем ее на стену, ставя на брусок и ориентируя по боковой метке. Далее поверхность плитки выставляется по уровню, при необходимости ее необходимо подбивать в выступающих местах, либо добавлять раствор туда, где его недостает. После этого плитка выставляется по горизонтали, при необходимости между плиткой и бруском вставляются специальные пластиковые клинья для кафеля. Следующая плитка ориентируется относительно предыдущей при помощи монтажных крестиков для плитки. На бруске так же выставляется при помощи уровня и клиньев.

Отделка стены за батареей продолжается таким образом вплоть до подоконника, на последнем ряду кафель, при необходимости, режется при помощи плиткореза в необходимый размер. После высыхания плиточного раствора производится затирка швов плитки. А когда и она высохнет можно приступать к установке радиатора на место.

Обустройство пространства за батареями отопления
У меня достаточно старый, панельный дом. С момента его постройки прошло уже почти двадцать лет. Естественно, что за это время, я в той или иной степени переделал практически всю квартиру.
Появившиеся новейшие строительные материалы и технологии позволили нам значительно расширить содержание самого понятия ремонт. Если раньше мы довольствовались побелкой и сменой обоев, то сегодня это уже и ремонтом-то назвать можно только с некоторой натяжкой.

Взять любой элемент квартиры: пол, стены, потолок, — сегодня ремонт любого из этих элементов, может включать в себя очень разнообразные мероприятия. Скажем, потолок, на смену традиционной побелке, пришли натяжные потолки, двух или даже трех — уровневые. Я уж не говорю про потолочную плитку, она уже настолько прочно вошла в наш быт, что считается в какой-то мере устаревшим решением.

Я нашел потолочной плитке еще одно применение.

Пространство за батареями отопления традиционно являются узким местом всякого ремонта. Даже просто побелить там достаточно трудно, клеить обои тоже достаточно неудобно, к тому же — очень часто наклеенные обои отлетают. Вот и «красуется» батарея на фоне кое-как обустроенной стены.

И вот это пространство, я обклеил обычной потолочной плиткой. Сделать это оказалось достаточно просто, — потолочная плитка очень хорошо кроится под любую конфигурацию опор для батарей отопления. К тому же вымерять местонахождение этих опор перед наклейкой плитки также очень просто — ведь все плитки имеют одинаковые размеры.

Наклейку начал с потолочного плинтуса, которым я обрамил нижнюю часть подоконника. А саму плитку начал клеить снизу, в направлении от балконной двери. Таким образом, нижний, самый хорошо видимый ряд, оказался у меня состоящим из целых плиток. Это же касается и первого от балкона вертикального ряда. Всего рядов у меня получилось — два, причем верхний ряд — пришлось даже немного подрезать.

Клеил я плитку на ПВА-клей, намазывая им всю поверхность. Стены перед наклейкой также промазывал клеем. Прилипание плитки к стене было хорошее. Качество — проверено временем. Вот уже больше года плитка прекрасно держится и не отлетает.

Обустроенное таким образом пространство за батареями отопления стало выглядеть очень хорошо. Из кое как побеленного угла, оно превратилось во вполне облагороженную нишу. Все, кто видел мое новшество, оценили его положительно. Это конечно всего лишь маленький штрих в общем убранстве комнаты, но штрих достаточно заметный. Теперь у меня во всех комнатах — отопительные ниши обустроены подобным образом.

Отделка стены за радиатором
Лучше сначала сделать обрешетку для вагонки, затем разметить кронштейны (установить брус) под батарею с расчетом того, что вагонка отберет 1 см расстояния от радиатора до стены.
А вообще для удобной разметки я с собой на объекты вожу лист (рулон) тонкого пластика 1500Х600 с просверленными отверстиями совпадающими с местами установки кронштейнов (для алюминиевых батарей 350-500… до 20-ти секций). На разметку уходит меньше минуты. Нужен только карандаш и уровень, рекомендую .

Облицовка стен в труднодоступных местах

Современные ремонтные работы предполагают полную облицовку стен. Однако, к сожалению, в любой квартире, в любом доме есть такие места, которые с трудом поддаются отделочным работам. Особенно это касается стыков смежных между собой стен, а так же оконных ниш.

Начинать работу нужно с выбора облицовочного материала. Следует помнить, что не всякая отделка будет смотреться красиво в помещении при наличии так называемых трудных мест. Так, обои на этих участках могут вздуться или потрескаться, плитка — создать некоторые неровности и даже острые углы, штукатурка — расслаиваться. Однако, чем более подкованный в этом деле человек будет браться за работу, тем меньше возможность в результате наблюдать все эти изъяны.

Итак, отделка смежных стен. К сожалению, в современных постройках углы, как правило, не идеально прямые. Это сильно затрудняет работу, нацеленную на достижение хорошего вида и качественной отделки. Тем не менее, есть пара секретов. Самым сложным считается процесс облицовки плиткой, так как с этим материалом может возникнуть больше всего проблем. Главный нюанс, который следует учитывать — это укладка плитки как на внешнюю, так и на внутреннюю стороны угла.

Для достижения качественного результата лучше всего работать по горизонтальным направляющим планкам, которые будут располагаться на одном уровне. Это необходимо для того, чтобы избежать расхождения как горизонтальных, так и вертикальных уровней плитки.

При работе с оконными проемами следует в первую очередь заняться облицовкой лицевых стен. Как правило, эта работа выполняется с помощью цельных плиток. Лишь после окончания этого процесса можно приступать к отделке боковых стен и подоконников. В этом случае чаще всего используются так называемые обрезные плитки, то есть — не цельные. Так же стоит отметить, что желательно начинать облицовку сбоку от окна, а не сверху.

Немаловажно помнить и о том, что в некоторых ситуациях возникает необходимость проделывания отверстий или вырезов в самой плитке. Поэтому желательно, чтобы под рукой были нужные инструменты, такие, как плиткорез или напильник.

При работе с плиткой хорошим вариантом будет выполнение предварительных расчетных работ. Безусловно, это — очень кропотливый труд, который может занять довольно большое количество времени. Однако, при проведении такого расчета, можно хорошенько сэкономить на материалах, а так же сократить длительность рабочего процесса с плиткой.

Итак, трудные места в доме — это не редкость, а, скорее, закономерность. Поэтому не следует их бояться. Нужно лишь правильно подобрать материал, а так же, по возможности, проконсультироваться со специалистом, который подскажет Вам несколько секретов. Только тогда даже не связанный со строительными и ремонтными работами человек справится с этой сложной работой.

Советы

 

А знали ли Вы что?

Предлагаем Вашему вниманию несколько хитростей по самостоятельному ремонту

    Гвоздь легче забить в дерево, если он натерт мылом или подсолнечным маслом.
    Если шуруп проворачивается при вкручивании, то вставьте в отверстие покрытые клеем спички.
    Если трудно вывернуть старый и заржавевший шуруп, то нужно нагреть его шляпку паяльником.
    Резкий неприятный запах масляной краски можно нейтрализовать, установив в комнате, где идёт покраска несколько банок с солёной водой.
    Если в пластмассовую пробку от ванной вставить магнит, ее можно прикреплять в любом удобном месте.
    Чтобы избежать конденсации влаги на водопроводных трубах с холодной водой и связанных с этим подтеков в квартире, нужно обмотать «запотевающие» участки труб двумя-тремя слоями бинта.
    Электролампочка «имеет привычку» припекаться к патрону, и поэтому, вывертывая ее, вы постоянно рискуете отломить колбу от цоколя. Прежде чем ввернуть лампочку в патрон, натрите резьбу цоколя графитом мягкого карандаша: лампочка станет вывертываться без усилий и навсегда избавится от своей скверной «привычки».
    Засохшую кисточку для клея можно легко восстановить. Разожмите ножом металлическую обойму, освободите волос и вставьте его слипшейся стороной обратно в обойму. Обожмите ее плоскогубцами, подстригите торчащие волоски — и кисточка еще послужит вам, пока не купите новую.
    Не трудитесь зря, приклеивая обои к стенам, затертым шпаклевкой на алебастре. Обои отстанут, шпаклевка разрушится. Перед оклейкой слегка проолифьте стены и дайте им высохнуть.
    Покрывать паркетный пол лаком станет намного легче и быстрее, если вместо кисти воспользоваться двумя резиновыми губками, зажатыми в тряпкодержатель. Губки не оставляют полос, как кисти, позволяют работать стоя, на удалении от свежего лакового слоя, ГДЕ концентрация паров растворителя максимальна.
    Окрашивая, или оклеивая обоями комнату, не открывайте в ней окон и дверей. Сквозняк, подвижный теплый или влажный воздух неизбежно нарушат равномерность высыхания краски и испортят вашу работу.
    Потолок окрашивается в первую очередь. Причем последний слой краски или побелки должен наноситься кистью обязательно по направлению к свету (к окну). А предыдущий, следовательно, поперек. В противном случае, как бы тщательно вы ни выполняли работу, следы от кисти будут заметны на потолке.
    Краска должна наноситься тонким слоем. За один раз укрыть поверхность вам, конечно, не удастся. Окрасьте ее вторично (после того, естественно, как высохнет первый слой). Помните, что два или три тонких слоя краски всегда прочнее одного толстого.
    Даже засохшие пятна водоэмульсионных белил легко смываются с пола уксусом.
    Попытка избавиться с помощью воды и мыла от стойкого запаха керосина или масляной краски, которыми испачканы руки, к успеху не приведет. Но стоит добавить к воде немного сухой горчицы — руки быстро отмоются и неприятный запах бесследно исчезнет.
    Удалять с потолка старую побелку можно с помощью металлической щетки, соединенной с пылесосом.
    Покрытие, напоминающее восковое, можно получить, окрасив поверхность разведенным клеем ПВА. Чтобы получить нужный цвет, разведите клей водой, подкрашенной акварелью.
    Вырезать изделие нужной формы из поролона намного проще, если предварительно его намочить.
    Если на обоях появились пятна, не печальтесь! Смажьте их зубным порошком, пропитанным бензином, а когда порошок просохнет, смахните его со стены щеткой; проделав эту операцию несколько раз, вы убедитесь, что оклеивать комнату новыми обоями нет никакого смысла.
    Алюминиевая фольга, наклеенная на стену за батареей центрального отопления, улучшит обогрев комнаты за счет отражения теплового излучения радиатора.
    Сверло дольше прослужит, если при сверлении отверстий в кирпиче или бетоне его периодически смачивать водой.
    Перед окраской металлической мебели, планок, трубок и т. п. протрите их тряпкой, смоченной в уксусе, и дайте им высохнуть. После этого краска лучше ляжет и не будет облущиваться.
    Если ножи полчаса подержать в слабом растворе поваренной соли, то они легко и быстро натачиваются.
    При распиловке фанеры поверхность ее скалывается. Чтобы края получились гладкими, нужно смочить лист по линии распила горячей водой.
    Если кафель потерял блеск, протрите его газетной бумагой, смоченной в растворе нашатырного спирта.
    Чтобы легче снять слой побелки с потолка, нужно хорошенько смочить потолок водой и облепить старыми газетами. После высыхания побелка вместе с газетами сойдет намного легче.
    Просверлить отверстие в стекле (если нет специального сверла) можно обычным незаточенным карандашом, зажатым в дрель. Насыпьте на стекло немного сухого песка, плотно прижмите карандаш и включите дрель. Получается ровное отверстие.
    На зеркале в ванной комнате часто появляются темные пятна. Избежать этого несложно, если смазать обратную сторону зеркала обычной оконной замазкой. Только не забудьте предварительно вынуть зеркало из рамы.
    Штукатурная смесь будет ложиться и держаться лучше, если разводить ее не водой, а клеем для обоев.
 

Характеристики

Виды обоев и их особенности

В настоящее время выпускается огромное количество обоев самых разных  видов. Рассмотрим некоторые, наиболее часто применяемые при самостоятельном ремонте.

1. Бумажные обои. 

Основным достоинством этого вида является дешевизна. К тому же, стены, отделанные обоями из бумаги дышат, выглядят эстетически красиво. Минусом можно считать то, что бумажные обои легко и быстро пачкаются, а мыть их, разумеется нельзя.

2. Виниловые обои

Сейчас — это практически самый применяемый вид обоев. Виниловые обои состоят из трехслойной бумаги — винила. Они хорошо имитируют такие виды отделки как покраска, текстиль, штукатурка и т.д. Их легко мыть. Еще одно достоинство — незаметность стыков между полотнами. Виниловые обои достаточно хорошо скрывают дефекты стен. Современные обои из винила хорошо пропускают воздух, благодаря специальному слою.  Но они, разумеется, дороже бумажных

3. Велюровые обои

Велюровые обои изготавливают на бумажной основе, на которую наклеивают текильные волокна. Такие обои очень красивы, так как имеют приятный бархатистый вид. Недостатком можно считать быстрое истирание и то, что к ним нельзя применять влажную уборку.

Итак Вы выбрали тип обоев и их расцветку, определились с количеством рулонов. Теперь можно приступить собственно к оклеиванию.

Оклеиваем стены

Предварительно необходимо провести подготовку стен под оклеивание. На стенах не должно быть жирных пятен, отстающей штукатурки, больших впадин и выступов. Все это нужно счистить, впадины заштукатурить. Стены должны быть сухими.

Теперь закрываем все форточки и двери. При оклеивании недопустимы сквозняки.

Раскатав рулон на полу, отрежьте первое полотнище. Сразу же, сопоставив рисунок отрежьте второе. Помните, что нужно оставлять запас примерно в 5см (расчет на усадку и неровность стены)

Промажьте стену и полотнище клеем использую кисть или валик. Клей, который Вы будете использовать зависит от типа обоев. При покупке обоев лучше проконсультироваться  продавцом насчет выбора клея для них.

Выждите минут пять. Теперь можно приклеивать полосу к стене.

Приклеивание первого полотна — самый важный момент при наклейке обоев. Нужно приклеить его строго вертикально. Для этого используйте отвес.

Клеить начинают сверху, разглаживая «обоину» сверху вниз по центру. Затем разглаживают полотнище от центра к краям. Все это делается мягкой щеткой или чистой тряпкой.

Теперь, соответственно рисунку отрежьте третье полотнище. Наклейте на стену второе. И т.д.

Нижний край полос обрезается так, чтобы была накрыта только кромка плинтуса.

После того, как комната будет оклеена по периметру, верхний край обоев закрывается специальной кромкой, подобранной по цвету обоев или  потолочным плинтусом.

Несколько советов

Не клейте обои за батареями. В этом месте лучше отделать стену при помощи окраски, так как за батареями скапливается много пыли, а убрать ее оттуда достаточно проблематично.

Розетки — довольно сложное место для оклеивания. Клейте полосу как обычно, затем в районе розетки сделайте два диагональных разреза, отогните обои и обрежте по форме розетки. То же  выключателями.

Возле дверных и оконных проемов, обои клеят с запасом 5 см Затем надрезают под углом 45 гр и приклеивают к кромке проема. Лишнее обрезают.

Как избавиться от плесени?

Среди современных строительных и отделочных материалов практически нет таких, на которые не может воздействовать плесень. Микроскопические споры присутствуют повсюду, и как только они попадают в благоприятную среду (влажность более 70% и температура не ниже 15 градусов), тут же начинают разрастаться. Плесень может стать возбудителем любого заболевания, начиная от аллергии и заканчивая онкозаболеваниями.

Причины появления

Обычное физическое удаление плесени может дать только временный эффект. Чтобы раз и навсегда избавиться от плесени на стенах, в первую очередь необходимо определить причины её появления.

Чаще всего возникновение грибка наблюдается в помещениях с повышенной влажностью – в угловых комнатах, в ванных, в подвалах, при протекании кровли. Уже давно черная плесень облюбовала «панельки» с негерметичными межпанельными стыками.

Борьба с плесенью

Если плесневые пятна уже появились, вывести плесень со стен можно при помощи специальных антисептических средств, которые в великом множестве присутствуют на полках магазинов стройматериалов. Любое средство для удаления плесени на стенах это, прежде всего, яд. Поэтому работать с такими средствами нужно предельно осторожно. Перед началом желательно внимательно изучить инструкцию по использованию.

Пластиковые окна

Осенью и зимой плачут окна, так как со стороны улицы на них действует холод, а со стороны комнаты – тепло. При этом всякое повышение температуры и влажности в помещении вызывает «слезливую» реакцию окон.

Благодаря хорошей изоляции современных пластиковых окон практически невозможным становится воздухообмен между квартирой и улицей. Но такая изоляция эффективна в борьбе с холодом, шумом и насекомыми. Однако без воздухообмена увеличивается влажность в квартире и застаивается воздух. Поэтому необходима вентиляция помещения, чтобы исключить избыток влажности, который может привести к запотеванию стеклопакета и к возникновению влажных пятен. И для создания благоприятного климата в доме следует регулярно делать вентиляцию.

* проветривайте комнаты не меньше чем раз в день (открывая окно на 10-15 минут)

* если влажность повышенная, необходимо интенсивней проветривать помещение. Влажность в помещении не должна превышать 30%

* помещения следует хорошо отапливать. А подоконники должны прикрывать батареи не более чем на 2/3. Или же быть оснащенными отверстиями для доступа теплого воздуха к окнам

Пошаговая инструкция

* демонтируем обои с пораженных участков

* специальной лопаткой удаляем слой шпаклевки и штукатурки там, где она стала мягкой и рыхлой из-за плесени

* хорошо зачищаем пораженный участок стены

* обрабатываем специальным раствором пораженные участки, а также всю поверхность стены (для предотвращения появления плесени)

* необходимо провести повторную обработку раствором через 4-5 часов

* производим грунтовку стены антисептическим раствором

Своими руками

ОТДЕЛКА СТЕН ТКАНЬЮ.

отделка стен тканью своими рукамиОтделка стен тканью возвращает несправедливо утраченную популярность. На самом деле, наши прапрабабушки знали толк в организации интерьера, который становился существенно уютнее после отделки стен тканями. Штофы, гобелены, жаккардовые ткани — все служило одной цели — созданию уютной и гармоничной композиции.

 

Сложно поспорить, поскольку все правда, до последнего слова. Ткань действительно делает помещение по-домашнему комфортным и, вместе с тем, каким-то особо торжественным. Скажем несколько слов о том, возможна ли отделка стен тканью своими руками.
Возможна, вполне! Однако для воплощения дерзких замыслов понадобится приложить определенные усилия.

Важно:
1 — правильно выбрать ткань. В принципе, вам подойдет любая, но предпочтительными являются натуральные, с качественными принтами (или без них), небольшим шагом рисунка и не чрезмерно вытягивающиеся.

2 — Определиться с методом крепления ткани к стене. Если у вас идеально ровные стены, зашитые в гипсокартон, то вам вполне можно прибить ткань без предварительного создания сложных конструкций. (Обратите внимание на то, что расстояние между гвоздиками не должно превышать 25 см, иначе ткань будет плохо смотреться и со временем провисать). Если же ваши стены оставляют желать лучшего, то вы можете, не особо обрабатывая их, натянуть ткань на специально созданный каркас, оставляя неодетыми дверные и оконные проемы. 

3 — Если вы выбрали для себя второй вариант в предыдущем пункте, то учтите несколько важных моментов. Во-первых, не нужно стремиться формировать каркасы на всю стену, поскольку ткань может провисать, недостаточно натягиваться, деформировать каркас и с трудом крепиться к стене. Во-вторых, выбирая рейки для каркаса, избегайте тех из них, которые имеют закругленные уголки.

Сам по себе такой каркас выглядит нормально, но при стыковке со смежными полотнами будет формировать слишком заметный стык. В-третьих, если в ваших планах обивка стен кожей, то каркасы нужно создавать меньшего размера, чем для обивки стен тканью. Это не только практичнее, но и куда более эстетично.  

4 — Выяснить, необходима ли дополнительная обработка ткани. Последнюю проводят для укрепления материала, предотвращения его преждевременного выцветания, облегчения ухода и даже усиления яркости рисунка. Сегодня чаще всего встречаются уже обработанные материалы, благодаря чему облицовка стен тканью значительно упрощается и ускоряется.

Цены / Заказать

Наименование работ	Ед.изм.	Цена руб
Устройство проема под двери, арки и т.д.: в кирпиче (1/2 кирпича)	м²	2300
Устройство проема в бетоне толщиной 14 см армированном	м²	4000
Устройство проема в бетоне толщиной 18 см армированном	м²	5000
Кирпичная кладка в 1/4 кирпича	м²	580
Кирпичная кладка в 1/2 кирпича	м²	740
Кирпичная кладка в 1 кирпич	м²	1100
Выставление маяков	м/п	35
Устройство штукатурной сетки на стену	м²	50
Штукатурка кирпичной кладки до 3 см	м²	530
Штукатурка кирпичной кладки свыше 3 см в несколько приемов	м²	690
Штукатурка деревянных стен с предварительной Обивкой дранкой или сеткой	м²	620
Штукатурка бетонных стен до 3 см	м²	530
Штукатурка бетонных стен от 3-х до 6-ти см	м²	690
Штукатурка бетонных стен от 6-ти см до 8 см	м²	750
Штукатурка стен неплоской формы (полукруглых, эллипсных и др. форм)	м²	900
Штукатурка откосов дверных до 30 см	м/п	400
Штукатурка откосов дверных от 30 до 60 см	м/п	450
Штукатурка откосов оконных шириной до 30 см	м/п	380
Штукатурка откосов оконных шириной от 30 до 60 см	м/п	450
Штукатурка арочных откосов	м/п	600
Проклейка рустов и стыков плит серпянкой	м/п	80
Проклейка стен армировочной сеткой	м²	100
Грунтовка стен после каждого цикла работ	м²	50
Заделка швов на гипсокартоне	м²	200
Шпатлевка под покраску	м²	550
Шпатлевка стен под обои (виниловые)	м²	350
Проклейка стен пробковым звукоизоляционным материалом под малярные работы	м²	280
Проклейка стен декоративным пробковым звукоизоляционным материалом по бетону	м²	340
Оклейка стеклообоями	м²	300
Оклейка обычных обоев (виниловых, бумажных)	м²	280
Оклейка рельефными обоями	м²	320
Оклейка текстильными обоями	м²	380
Оклейка обоями в два уровня	м²	300
Оклейка обойным бордюром	м/п	80
Покраска с помощью распылителя	м²	280
Обшивка стен стеновыми панелями	м²	460
Обшивка стен панелями из полистирола	м²	440
Облицовка стен плиткой под кирпич или камень (на подготовленную поверхность)	м²	950
Облицовка арок угловой плиткой	м/п	950
Облицовка керамической настенной плиткой: одного рисунка, с «декорами» (на подготовленную поверхность)	м²	1300
Установка бордюра	м/п	250
Облицовка плиткой размером свыше 38*28 см	м²	1200
Облицовка плиткой размером 10*10	м²	1000
Облицовка плиткой (мозаика)	м²	1500
Запил торцов у керамической плитки (керамогранита) под 45 градусов	м/п	350
Резка керамической плитки (керамогранита) по лекалам (распил с одной стороны)	м/п	400
Облицовка плиточными панелями армированными	м²	1400
Вырез отверстий в плитке	шт	150
Затирка швов	м²	80
Установка защитного малярного уголка	м/п	60
Установка декоративных (защитных) уголков пластиковых	м/п	80
Установка декоративных (защитных) уголков деревянных, шкурение и лакировка	м/п	260
Кладка перегородок и окон из стеклоблоков	шт	340
Монтаж перегородок из гипсокартона с предварительным изготовлением каркаса в один слой	м²	от 650
Монтаж перегородок из гипсокартона с предварительным изготовлением каркаса в два слоя	м²	от 950
Монтаж гипсокартона на стену с предварительной обрешеткой стены	м²	от 600
Монтаж гипсокартона на стену в два слоя	м²	от 700
Утепление минватой	м²	100

Фирмы

Как выбрать материалы для внутренней отделки дома

 
После возведения дома заключительным аккордом всегда идет внутренняя отделка помещений. По ее завершению жилище наконец-то…

В этой статье мы не будем рассматривать вопросы, связанные с дизайном, – это отдельная большая тема, а проанализируем наиболее распространенные материалы, применяемые для внутренней отделки стен, и технологии установки этих материалов.

Вагонка
Бывает деревянная или пластиковая. Плюс деревянной вагонки в том, что она экологична, паропроницаема и удобна в монтаже. Обшитое деревянной вагонкой помещение выглядит теплым и уютным. Минусы – она требует окраски или пропитки и стоит сравнительно дорого.

Деревянная вагонка бывает нескольких сортов (высший, 1-й и 2-й) и соответственно имеет разную цену. При покупке проверяйте доски на предмет скрученности, наличия черных выпавших сучков, ровности, целостности шипа и паза. Обычно вагонка выпускается в виде досок стандартной длины – 2, 3 или 6 м, так называемых модулей. Если длина стены больше 6 м, то, скорее всего, придется делать разрыв, который потом можно будет закрыть нащельником.

Также при выборе вагонки надо следить, чтобы она была хорошо высушенной. Это обязательное условие, иначе со временем в результате усушки доски в стыках могут разойтись, вплоть до появления сквозных щелей.

Пластиковая вагонка (ПВХ) – более долговечная и дешевая по сравнению с деревянной и не требует дополнительной обработки, но, увы, менее экологична (все-таки пластик) и соответственно меньше подходит для внутренней отделки помещений.

Крепление любой вагонки осуществляется на специальный каркас-обрешетку, который может быть частью стены или крепится на поверхность готовой стены.

Например, если доска вагонки в щитовом доме крепится горизонтально, то нужно лишь «усилить» наш основной каркас, добавив дополнительные вертикальные стойки из доски 100✕50 мм или 150✕25 мм, с тем чтобы обеспечить шаг между ними не более 70 см. Для кирпичного, бревенчатого или дома из бруса достаточно будет закрепить на стенах вертикальные бруски 50✕50 мм (устанавливать по уровню) с тем же шагом в 70 см и, используя подкладки, расположить их в одной плоскости. Если пролет между элементами крепежного каркаса сделать больше, то возможна деформация установленной вагонки – прогиб досок и их скручивание.

Если вагонка нашивается вертикально, то необходимо установить дополнительную горизонтальную обрешетку, например, из доски 150✕25 – в случае щитового дома, или такую же доску или брус 50х50 горизонтально по стенам с шагом 70 см – в случае сруба, брусового и каменного дома.

При горизонтальном расположении обшивать начинаем снизу. Нижняя доска устанавливается на каркасе шипом вверх, выверяется строго по уровню и закрепляется. Следующая доска одевается пазом на шип предыдущей доски. Далеко не всегда шип легко входит в паз. Этому могут препятствовать дефекты изготовления или деформации от неправильной сушки. Обычно, чем длиннее доска, тем сложнее ее равномерно и плотно «надеть» на нижерасположенную. Поэтому обычно вагонку «осаживают» – добивают через деревянную прокладку в тех местах, где возникает зазор.

Затем доску закрепляют. Обычно пользуются гвоздями, забивая их в основание шипа, но не перпендикулярно поверхности, а с небольшим наклоном. Тогда следующая доска своим пазом будет прикрывать шляпку и стена получится «чистой». Предпочтительнее использовать оцинкованные гвозди с уменьшенной шляпкой длиной 50–60 мм.

Можно крепить вагонку и с помощью кляммеров – стальных полос специальной формы. Они надеваются на шип вагонки и гвоздями или саморезами закрепляются на стене. Смысл использования кляммеров тот же – получить «чистую» стену.

Горизонтальность проверяют уровнем через каждые 2–3 доски. Необходимо добиваться максимально плотного прилегания, так как со временем в результате усыхания дерева зазоры между досками заметно увеличатся.

Вертикальную обшивку делают аналогично с поправкой на то, что доски должны устанавливаться перпендикулярно полу.

 

Фанера
Для внутренней обшивки обычно применяют шлифованную влагостойкую фанеру толщиной не менее 8 мм. Ее устанавливают на каркас, подобный каркасу для установки вагонки с шагом между элементами 60 см. Стыки между листами фанеры закрываются нащельниками, готовая стена покрывается лаком или краской. Декоративные качества фанеры невысоки, поэтому такая отделка применяется в основном для подсобных помещений или служит основанием для наклейки обоев.

Штукатурка
Этот вид работ обычно выполняется по каменным стенам, например по кирпичной кладке или поверхности стеновых блоков. Для удобства нанесения, а также надежности закрепления штукатурного слоя, часто предварительно устанавливают штукатурные сетки. Оптимальная толщина слоя штукатурки – 1–2 см. Оштукатуривание стен – сложная работа, требующая определенного навыка, поэтому рекомендуем доверить эту работу профессионалам – сэкономите время и силы.

Отдельный класс – штукатурки с верхним (лицевым) фактурным слоем. В составе фактурной штукатурки содержатся частицы заданного размера, например мелкий камень или пластиковые шарики размером до 3 мм. При нанесении фактурной штукатурки образуется определенная фактура, рисунок.

Для нанесения такой штукатурки необходима ровная «основа» – как правило, это слой обыкновенной штукатурки или любая другая ровная поверхность. На такую основу приклеивается специальная армирующая сетка. Работать с фактурными штукатурками еще сложнее, чем с обычными, – как правило, для этого требуется пройти курс специального обучения.

Декоративные панели
Такие панели – дорогостоящий отделочный материал, но зато это настоящая находка для дизайнера. Они очень красивы, экологичны и несложны в установке. В продаже имеются в виде элементов различной формы, длины и ширины. На рынке представлены панели и цельные, из различных сортов дерева, и из ДСП, оклеенного шпоном, и из пластика самой разнобразной фактуры, в том числе и «под камень», «под гранит», «под мрамор». Также к декоративным панелям мы можем отнести керамическую настенную плитку, керамогранит и так далее.

Для установки декоративных панелей необходима ровная гладкая поверхность, в этом варианте они могут устанавливаться на клей. Если стены неровные и не закрыты выравнивающим слоем, например, штукатурки, то для крепления панелей необходим каркас-обрешетка. Шаг и расположение элементов каркаса выбирают исходя из размеров и формы декоративных панелей.

Гипсокартон, гипсоволокно
Это панели разного размера толщиной 9–12 мм с гипсовым наполнением, оклеенные с двух сторон специальным картоном или стекловолокном. Их использование позволяет получить при минимальных затратах ровные стены небольшого веса. Кроме того, гипсоволокно обладает повышенным показателем огнестойкости.

Монтировать панели из гипсокартона можно самостоятельно. Основанием для установки служит каркас из легких металлических профилей, реже деревянных брусков. В состав каркаса из металлопрофиля входят стоечный профиль, потолочный профиль, соединительные профили и т.д. Для соединения отдельных элементов металлического каркаса предусмотрены штатные соединительные части – крестовины, удлинители, а также кронштейны для крепления к стенам.

Устанавливается каркас следующим образом: в плоскости будущей стены вертикально по уровню ставится стоечный профиль с шагом 60 см и прикрепляется к полу и потолку. В него «врезаются» горизонтальные профили и фиксируются шурупами-саморезами. Шаг горизонтальных профилей 60 см. Для дополнительного усиления конструкции по возможности каркас крепится к черновым стенам с помощью кронштейнов.

Панели гипсокартона монтируются на готовый каркас с помощью саморезов. Стыки панелей заклеиваются специальной лентой, после чего вся поверхность шпаклюется, грунтуется, а затем окрашивается или оклеивается обоями.

В каких случаях есть смысл в стенах из гипсокартона?

● Когда необходимо скрыть изъяны существующей стены с искривленной или необрабатываемой поверхностью, с которой ничего нельзя сделать.

● Если нужно смонтировать перегородку, не нагружающую расположенные ниже конструкции, т. к. перегородки из гипсокартона очень легкие.

● При необходимости выполнить сложное дизайнерское решение с большим количеством фигурных элементов, сложных поверхностей, выступов, ниш и т.д.

Последние штрихи на стене
После того как основная поверхность стены будет закрыта, остается установить элементы конечной отделки. К ним относятся уголки, плинтуса, наличники, нащельники и т.п. Эти элементы помимо своей основной функции – скрытия погрешностей стыков – придают помещению законченный вид. На рынке представлено большое разнообразие таких элементов из самых разных материалов и на любой вкус. Подобрать что-либо для воплощения любых дизайнерских замыслов не составит труда.

 

Углубленная ниша для шампуня во внешней стене

Вот дилемма. Покупатель хочет утопленную нишу для шампуня. Но после того, как стены были открыты, их уже некуда было поставить.

Либо провода и трубы мешают, либо отсек для шпилек слишком узкий. Единственное подходящее место для его установки — это наружная стена, которая оставит большие зияющие дыры в изоляции дома. Так какой же лучший способ?

Исключение наружной стены для душевой ниши иногда может означать, что вы просто не можете поставить ее в душе. Но разве вы просто игнорируете гигантское холодное пятно (или горячее пятно, в зависимости от вашего климата) и помещаете его каким-либо образом?

Приблизительное время чтения: 4 минуты

Изоляция углубленной ниши для шампуня в наружной стене душевой

Вот метод, который я придумал, чтобы извлечь лучшее из обоих миров. Компромисс.

Вы по-прежнему получаете утопленную нишу для шампуня в душе и некоторую изоляцию. Вот как это работает:

Большинство внешних стен представляют собой обрамление 2 × 6.Я рекомендую покупать ниши из предварительно вспененного материала, такие как ниша Laticrete Hydroban, ниша Noble или ниша Schluter Kerdi.

Углубленная ниша для шампуня от Laticrete добавлена ​​перед пеной, увеличивая коэффициент сопротивления этой внешней стены.

Они бывают разных размеров и предназначены для установки в типичный отсек для стойки. В некоторых есть полки и отделения.

Обязательно посмотрите мою серию из 4 частей , посвященную установке душевой ниши: полное руководство по созданию встроенной душевой ниши

Сколько R-value?

Мы знаем, что изоляция оценивается по r-значению. Ниши из пенопласта изготовлены из пенополистирола. Этот тип пены имеет коэффициент сопротивления R 5 на дюйм. Это даст нише из предварительно вспененного пенопласта показатель R 2,5.

Теперь ниши из готового пенопласта имеют глубину 4 дюйма. Это сделано для того, чтобы учесть 3,5-дюймовую стеновую стойку (обычную для внутренних стен) и плиточную подкладку 1/2 дюйма.

Поскольку ниша будет проходить на внешней стене (5,5 дюйма вместо 3,5), это дает 2 дюйма неиспользуемого пространства.

В вашем местном центре по ремонту дома вы можете купить 2-дюймовый пенополистирол.Я купил эту синюю пену, она имеет размер 24 × 96 дюймов и стоит примерно 30 долларов.

Это то, что я использую для заполнения 2-дюймового пространства за нишей. Значение r 10 (помните: 5 на дюйм), добавленное к 2,5 от ниши, дает стену r-12,5.

Менее, чем у обычной стены 2 × 6 со значением r-19, но все же лучше, чем у окна.

В настоящее время я не знаю, как купить 2-дюймовый пенопласт меньшего размера. Дело не в том, что стоимость слишком высока, но вы бы использовали только небольшую ее часть.Я бы хотел, чтобы вы могли купить пешком.

Как установить утопленную нишу для шампуня на внешней стене душа

Это то, что я придумал, чтобы установить утопленную нишу для шампуня во внешней стене, не оставляя больших отверстий в изоляции стены.

Если у вас есть способ улучшить его или увидеть какие-либо проблемы, которые я мог упустить, дайте мне знать в разделе комментариев.

Я добавляю 2-дюймовый пенопласт на заднюю часть углубленной ниши. Пенопласт добавляется на заднюю часть ниш.Здесь я использую клей, чтобы прикрепить нишу, и блоки каркаса помогают удерживать ее на месте, пока она сохнет. Наконец, я использую герметик по краям и водостойкий, как обычно. Показана гидроизоляция Hydroban с нишей Noble

Установка ниши для шампуня на внешней стене — не идеальный вариант, но иногда преимущества перевешивают недостатки. Использование этого метода может помочь частично восстановить потерянную энергию.

Пористость катода является отсутствующим ключевым параметром для оптимизации плотности энергии литий-серной батареи

Морфология серного электрода с различной пористостью

Морфология композитных электродов S / C с различной пористостью наблюдалась с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), так как это показано на рис.1. При пористости 70% наблюдается большое пустое пространство с частицами, перекрывающимися и неравномерно распределенными по поверхности. При пористости 60% или 50% расстояние между частицами было значительно уменьшено, а пустое пространство также было менее заметным из-за процесса каландрирования. Между тем, частицы упакованы более конденсированными по поверхности электрода, и агрегация также очевидна. Морфология серного электрода с пористостью 40 и 50% после циклирования наблюдалась с помощью изображений поперечного сечения SEM (дополнительный рис.1 во вспомогательной информации, SI). Толщина обоих электродов увеличивается из-за объемного расширения во время цикла. Поверхность углерода также покрыта осажденными материалами, вероятно, изолирующим Li ₂ S.

Рис. 1

Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM). СЭМ-изображения серного электрода с пористостью 70, 60 и 50%

Электрохимические характеристики ячеек с разной пористостью

Для серного катода важна высокая доля объема пор для обеспечения пространства как для окислительно-восстановительных реакций, так и для объема расширение серы (~ 80%) ^40,43 .В то же время требуется некоторый избыток электролита для полного заполнения пор и обеспечения взаимосвязанных путей переноса ионов лития между частицами. Начальная пористость электрода с покрытием составляет 70%. Посредством процесса каландрирования были подготовлены электроды с различной пористостью для оценки электрохимических характеристик.

На рис. 2а показаны профили заряда – разряда Li – S ячеек с содержанием серы 2,5 мг / см ^–2 при пористости 70, 65, 60, 55, 50 и 45%. Типичное поведение двухплато при разряде Li – S батареи наблюдалось, когда пористость превышала 55%. Первое плато при ~ 2,4 В обычно приписывается реакциям превращения элементарной S в растворимый Li-PS (включая Li ₂ S ₈ , Li ₂ S ₆ и Li ₂ S ₄ ), а второе плато 2,1 В указывает на дальнейшее преобразование растворимого Li-PS в нерастворимый Li ₂ S ₂ и Li ₂ S. , а общая начальная разрядная емкость была выше 1000 мАч / г ^-1 для ячеек с пористостью выше 50%, что означает, что степень использования серы не сильно пострадала, когда пористость находилась в определенном диапазоне.При дальнейшем уменьшении пористости до 50% точка поворота плато сместилась назад до 260 мАч г ^-1 , и наблюдалась значительная депрессия второго плато. Общая начальная емкость снизилась до 910 мАч g ⁻¹ . Это явление было еще более серьезным для ячейки с меньшей пористостью 45%. Поворотный момент был дополнительно уменьшен до емкости 200 мАч g ⁻¹ , а общая емкость резко снизилась до всего 299 мАч g ⁻¹ . Аналогичную тенденцию можно наблюдать и для электродов с содержанием серы 5 мг / см ^-2 , как показано на рис.2b. Электроды с пористостью 70 и 60% показали идентичную емкость, близкую к 1100 мАч г ^-1 со вторым плато разряда выше 2,0 В. Хотя электрод с пористостью 50% обеспечивал относительно более высокую начальную емкость по сравнению с электродом с более низкой нагрузкой при той же пористости. , по-прежнему наблюдалось значительно пониженное второе плато разряда. Когда пористость была дополнительно уменьшена до 40%, начальная разрядная емкость составила всего 255 мАч g ^-1 , а плато разрядки 2 ^и было сильно сжато.Эти результаты показали, что электроды с более высокой пористостью могут обеспечивать больше реакционных центров и, таким образом, иметь более высокую степень использования серы.

Рис. 2

Электрохимические характеристики ячеек с различной массовой загрузкой серы. a , b Зарядно-разрядные профили литий-серных (Li-S) элементов с содержанием серы 2,5 мг / см ^-2 и 5 мг / см ^-2 при различной пористости. c Цикл работы ячеек с содержанием серы 5 мг / см ^-2 при пористости 70, 60, 50 и 40%. d Спектр электрохимического импеданса серного электрода с пористостью 70, 60 и 50% (содержание серы 2,5 мг / см ^-2 ). e , f Li – S аккумулятор с электролитом, состоящим из диметоксиэтана (DME) и диоксолана (DOL) в качестве растворителя с 0,4 M бис (трифторметансульфонил) имидом лития (LiTFSI) −0,6 M LiNO ₃ и 3 M LiTFSI– 0,2 M LiNO ₃ (загрузка серы 2,5 мг / см ^-2 )

Циклические характеристики ячеек с загрузкой серы 5 мг / см ^-2 при различной пористости представлены на рис.2c. Электроды с пористостью 70, 60 и 50% показывают очень близкие начальные емкости 1104, 1116 и 1040 мАч г ^-1 соответственно. Емкость электрода с пористостью 70% уменьшилась в течение первых 12 циклов, а затем восстановилась и оставалась относительно стабильной. Ячейка с пористостью 60% показала несколько более высокую емкость в течение первых 10 циклов по сравнению с электродом с пористостью 70%, но емкость уменьшилась более значительно в следующих циклах. Ячейка с пористостью 50% показала более стабильную циклическую производительность по сравнению с ячейками с более высокой пористостью, но емкость внезапно упала после 34 циклов, что может быть вызвано коротким замыканием.Что касается ячейки с пористостью 40%, она быстро вышла из строя после двух циклов с начальной емкостью 255 мАч g ⁻¹ . Хотя небольшие поры углеродной матрицы благоприятны для использования активных материалов ⁴⁰ , электрод с пористостью 70% по-прежнему демонстрирует лучшие характеристики по сравнению с электродами с более низкой пористостью. При низком содержании серы (дополнительный рисунок 2) ячейка с пористостью 70% показала стабильную работу цикла, хотя начальная разрядная емкость была ниже, чем у ячеек с более низкой пористостью (65, 60 и 55%). В то время как начальная емкость ячейки с пористостью 60% была самой высокой среди всех ячеек, она продолжала снижаться и почти сравнялась с емкостью с пористостью 65% после 10 циклов. Обе ячейки с пористостью 70 и 55% испытали быстрое разрушение емкости после 20 циклов по сравнению с ячейками с пористостью 60 и 65%. Емкость ячейки с пористостью 65% постепенно увеличивалась до 80 циклов, а затем внезапно упала до даже меньшей емкости, чем у ячейки с пористостью 60 и 55%.Ячейка с пористостью 70% показала наиболее стабильную производительность цикла в течение 100 циклов по сравнению с другими, за которыми следовали 60 и 55%. Кулоновская эффективность всех клеток сохранялась около 98%, что можно объяснить ингибированием эффекта челнока за счет использования LiNO ₃ ^35,44 . На разложение LiNO ₃ также указывает небольшой прирост дополнительной емкости, когда напряжение ниже 1,8 В для пористости более 50% на рис. 2b, что согласуется с наблюдениями в литературе ³⁵ .

На рис. 2d показана спектроскопия электрохимического импеданса для ячеек с пористостью электродов 70, 60 и 50% после 5 циклов при 50% -ном состоянии заряда. Когда пористость уменьшилась на 10%, сопротивление переносу заряда элемента уменьшилось почти вдвое, в то время как сопротивление электролита осталось прежним, что указывает на то, что процесс каландрирования может улучшить проводимость за счет улучшения контакта между частицами ⁴⁵ . Однако процесс каландрирования также оказал отрицательное влияние на электрохимические характеристики ячеек в результате значительного уменьшения пустот и объема пор, как обсуждалось в вышеупомянутом контексте.

Плохие электрохимические характеристики серного электрода с пониженной пористостью демонстрируют, что доля объема пор имеет решающее значение как для скорости использования серы, так и для стабильности циклирования. В отличие от обычных литий-ионных аккумуляторов с интеркаляцией, механизм реакции Li-S аккумуляторов включает процессы растворения и осаждения Li-PS, которые сильно зависят от свойств электролита. Как показано на рис. 2e, с электролитом низкой концентрации, ячейка представила длинное плато разряда 2 ^и в точке 2.1 В, который, однако, заметно сжимается, если концентрацию увеличивать до 3 моль л ^-1 (M, см. Рис. 2f). Было очевидно, что на электрохимические характеристики Li-S батареи сильно влияет наличие свободных растворителей в электролите, что, вероятно, связано с растворением Li-PS. Если концентрация лития Li-PS в элементе превышает предел его растворимости (~ 8 M), производительность аккумулятора будет отрицательно сказываться ⁴⁶ .

Аналитическая модель

Согласно экспериментальным наблюдениям, на общие характеристики Li – S батареи сильно повлияла пористость композитного катода S / C.Сообщалось, что площадь поверхности углерода катодов S / C оказала значительное влияние на второе плато разряда ⁴⁷ . Наши экспериментальные данные показали, что уменьшение пористости вызвало не только пониженное второе плато, но также укороченное первое плато, как показано на рис. 2a, b. Чтобы понять основные механизмы, была построена единая аналитическая модель для количественной оценки влияния пористости катода, p , на плотность энергии на уровне ячейки. В экспериментах мы выбрали залитые плоские элементы с базовым электролитом, чтобы отделить влияние пористости катода от других экспериментальных факторов, таких как расход электролита из-за образования SEI на поверхности Li-металла.Из-за конструкции плоского круглого элемента не весь электролит был использован. Наша аналитическая модель рационализирует количество электролита, участвующего в работе ячейки и растворении Li-PS. Это послужит основой для оценки предела отношения E / S в практической конструкции пакета без избытка электролита.

Ограниченная емкость на первом плато разряда

После сборки ячейки поры электродов, показанные на рис. 1, будут заполнены электролитом. Таким образом, количество электролита, необходимое для полного смачивания электрода, будет зависеть от пористости электрода, p . С учетом пористого полимерного сепаратора и непористого литиевого анода, используемых для изготовления ячейки, общий объем пор ячейки, V _поры , включая поры в сепараторе и катоде, как

$$ V _ {{\ mathrm {pore}}} = V _ {{\ mathrm {pore}}} ({\ mathrm {sep}}) + V _ {{\ mathrm {pore}}} \ left ({{\ mathrm {cat}}} \ справа) $$

(1)

V _поры (sep) были рассчитаны как 2,5 мм ³ на основе общего объема (6.3 мм ³ ) и пористость (40%) сепаратора Celgard 2500, использованного в эксперименте. V _Пора (cat) включает микропоры внутри углерода и пустое пространство между частицами углерода. Он масштабировался с учетом пористости, p как

$$ V _ {{\ mathrm {pore}}} \ left ({{\ mathrm {cat}}} \ right) = p \ ast V \ left ({{\ mathrm {cat}}} \ right) = p (V _ {{\ mathrm {density}}} \ left ({{\ mathrm {cat}}} \ right) + V _ {{\ mathrm {pore}}} \ left ({{\ mathrm {cat}}} \ right)) $$

(2)

Исходя из экспериментально измеренного компактного объема катода, объем плотного композитного катода S / C без какой-либо пористости V _{плотный} (cat) был около 5. 3 мм ³ (Дополнительная таблица 1). Во-первых, мы можем предположить, что весь электролит можно утилизировать. Коэффициенты диффузии самого маленького Li-PS, Li ₂ S ₄ , в типичном растворителе диметоксиэтане (DME) были рассчитаны как функция концентраций Li ₂ S ₄ с помощью классической молекулярной динамики (MD). моделирование. Хотя коэффициент диффузии Li ₂ S ₄ уменьшался с увеличением концентрации, расстояние диффузии Li ₂ S ₄ во время процесса разряда со скоростью 0.По оценкам, 1 C составляет 1–3 мм, что намного превышает размер пор и частиц S / C-композита и толщину электрода. Это подтверждает наличие челночного движения Li-PS, которое широко наблюдалось в опубликованных экспериментах ^10,11 . Также предполагается, что диффузия Li-PS не является ограничивающим фактором для использования серы.

Исходя из содержания серы 5,0 мг / см ^-2 , общая масса S в катоде м _с (общая) составляла 6,5 мг для катода площадью 1. 3 см ² , что соответствует объему 3,25 мм ³ . (Дополнительная таблица 1). Если бы все 6,5 мг S преобразовались в Li ₂ S ₄ после завершения первого плато разряда, была бы получена теоретическая емкость Q _th = 420 мАч г ^-1 . Поскольку вся экспериментально измеренная разрядная емкость после первого плато меньше Q _th , мы ввели процент использования S P _s (uti) как отношение массы использованной S (преобразованных в Li ₂ S ₄ ), м _s (uti), а общая масса S равна

$$ P_s ({\ mathrm {uti}}) = \ frac {{m _ {\ mathrm { s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right)}} {{m _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {total}}} \ right)}} = \ frac {{Q _ {{\ mathrm {pr}}}}} {{Q _ {{\ mathrm {th}}}}} $$

(3)

Q _pr — это практическая емкость на первом плато, которую можно получить из рис. 2b. Как показано на рис. 3а, экспериментальный P _s (uti) поддерживался на уровне ~ 70% для пористости более 60%. Таким образом, не более 70% S может быть преобразовано в Li ₂ S ₄ . Растворимость Li ₂ S ₄ в растворителе электролита в пересчете на S составляет C _max = 8 M ¹⁹ . Если предположить, что эти Li ₂ S ₄ растворены только в электролите в поре, его концентрация все равно будет превышать предел насыщения даже при высокой пористости 70%.Это означает, что доступный объем электролита был больше, чем V _pore . Дальнейшее снижение пористости ниже 60% привело к уменьшению P _s (uti), поскольку количество доступного электролита больше не растворяет полностью образовавшийся Li ₂ S ₄ , что ограничивает использование активного S Следовательно, мы считаем, что первое плато будет прекращено, когда концентрация Li ₂ S ₄ достигнет предела насыщения, поэтому использование S будет ограничено максимальным количеством растворимого Li ₂ S ₄ ,

.

$$ P _ {\ mathrm {s}} ({\ mathrm {uti}}) = \ frac {{gV _ {{\ mathrm {pore}}} M _ {\ mathrm {s}} \ cdot C _ {{\ mathrm {max}}}}} {{m _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {total}}} \ right)}} $$

(4)

, где M _s = 32 г моль ⁻¹ — молярная масса S, а доступный объем электролита был принят как г · В _пора .Новый параметр г был введен для учета доступного электролита за пределами пор, но способствовал растворению Li-PS. Путем подгонки к практической емкости первого плато при разной пористости, как показано на рис. 2b, значение г было определено равным 1,8, предполагая, что объем использованного электролита примерно в два (1,8 раза) больше объема внутри электролита. поры.

Рис. 3

Результаты аналитического моделирования. Прогнозируемая концентрация полисульфида лития (Li-PS) и использование серы в зависимости от пористости ( a ). Прогнозируемая общая площадь поверхности и эффективная площадь поверхности как функция пористости ( b ). Расчетные кривые разгрузки при разной пористости ( c ). Прогнозируемая гравиметрическая плотность энергии, основанная на общей массе катода, включая S, углеродную матрицу, углеродную сажу, карбоксиметилцеллюлозу и стирол-бутадиеновый каучук (CMC-SBR), и объемную плотность энергии на основе полного объема катода ( d ). Также были вставлены схемы, показывающие разницу между низкой и высокой пористостью.Неиспользованная сера, углеродная матрица и осажденный слой Li ₂ S ₂ / Li ₂ S были представлены желтым, черным и красным соответственно

В зависимости от количества использованной серы растворенный Li ₂ S ₄ Концентрация была также рассчитана в единицах моля S.

$$ c _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right) = \ frac {{m_ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right)}} {{gV _ {{\ mathrm {pore}}} M _ {\ mathrm {s}}}} $$

(5)

На рис. 3a, c _s (uti) увеличивалась с уменьшением пористости и сходилась при насыщенной концентрации 8 M ¹⁹ , когда пористость была ниже 60%. Это подтвердило, что насыщение Li-PS в растворителе электролита было ограничивающим фактором для емкости на первом плато.

Углубление второго плато разряда

Электрохимическая реакция, соответствующая второму плато, будет протекать на поверхности углерода, где растворенный Li ₂ S ₄ забирает электроны с поверхности, а литий-ионные от электролита и осаждает. как изолирующие Li ₂ S ₂ и Li ₂ S на поверхности.\ alpha \), где α — эмпирическая константа, зависящая от структуры пор, обычно в диапазоне от -1 до 1. Учитывая тот факт, что пористость была изменена в процессе каландрирования вдоль направления толщины, α было выбрано значение 1. Далее, связав V (cat) с пористостью p , общая площадь поверхности A уменьшилась с p

$$ A (p) = \ frac {{A_0}} {{1 — p}} $$

(6)

Как мы знаем, измеренная площадь поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ), A , составляла ~ 1000–1100 м ² г ⁻¹ при p = 70%, остальная часть A может можно получить как функцию p .

Если вся сера может быть преобразована в растворенный в электролите Li ₂ S ₄ , углеродная поверхность, первоначально покрытая изолирующей серой, снова станет доступной для облегчения реакции переноса заряда. Однако, если после реакции, связанной с первым плато, остается неиспользованная S, часть поверхности, покрытая S, по-прежнему является изолирующей. Таким образом, эффективная площадь поверхности A _eff была определена для учета неиспользованной серы, \ (m _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {total}}} \ right) (1 — P _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right)) \) с параметром k ,

$$ A _ {{\ mathrm {eff}}} = A-km _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {total}}} \ right) (1 — P _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ справа)) $$

(7)

Зная процент использования серы, предполагая, что разные k , A, и A _eff были построены как функция от p на рис. 3b. И A ₀ , и A _eff уменьшились с уменьшением пористости, но уменьшение A _eff было намного быстрее по сравнению с A . Это произошло из-за увеличения неиспользованной серы, покрывающей площадь поверхности углерода. Точное значение к будет определено позже.

Если предположить, что осажденные изолирующие продукты Li ₂ S ₂ / Li ₂ S равномерно распределены на поверхности углерода, толщина слоя d пропорциональна емкости на втором плато \ (Q — Q_ { {\ mathrm {th}}} P _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right), \) и обратно пропорционально эффективной площади поверхности A _eff . Q здесь был полной вместимостью. Таким образом, используя константу b , соотношение между толщиной d и общей емкостью Q может быть получено как

$$ d = b \ frac {{(Q — Q _ {{\ mathrm {th}}} P_ { \ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right))}} {{A _ {{\ mathrm {eff}}} m _ {\ mathrm {C}}}} $$

(8)

м _c = 1,85 мг — масса углеродной матрицы, использованной в эксперименте. Изолирующий слой Li ₂ S ₂ / Li ₂ S будет вызывать сопротивление, и электроны должны туннелировать через его толщину для продолжения электрохимических реакций.{Bd} — 1) $$

(9)

, где C и B были двумя подгоночными параметрами, которые будут рассмотрены позже. Согласно формуле. (9), R было 0, когда толщина d была незначительной. Изолирующий слой вызвал падение IR , при этом I представляет ток разряда на кривой разряда для второго плато. Равномерное нанесение изолирующего Li ₂ S ₂ / Li ₂ S на углеродную поверхность поддерживалось S / C электродом, полученным методом диффузии из расплава (аналогичным нашему) Pan et al. ⁵⁰ . Интересно, что они также представили неоднородное осаждение Li ₂ S, так называемое «цветочное» агломерацию Li ₂ S, которое сохраняло электрохимическую активность углеродного волокна и серного катода. Будет интересно, удастся ли этого добиться в макропористой углеродной матрице.

Если взять равновесное напряжение холостого хода 2,4 и 2,1 В для первого и второго плато, кривая разряда покажет две стадии для напряжения В и емкости Q :

$$ V = \ left \ {{\ begin {array} {* {20} {c}} {2.\ prime (Q — Q _ {{\ mathrm {th}}} P _ {\ mathrm {s}} \ left ({{\ mathrm {uti}}} \ right))}} {{A _ {{\ mathrm {eff }}} m _ {\ mathrm {C}}}}} — 1} \ right) \ left ({Q \> \ Q _ {{\ mathrm {th}}} P _ {\ mathrm {s}} \ left ({ {\ mathrm {uti}}} \ right)} \ right)} \ end {array}} \ right. $$

(10)

B ′ = Bb и C ′ = CI были двумя комбинированными параметрами. Подгоняя кривые разряда с пористостью 40 и 50% на рис.2b, подобранные значения B ′ , C ′ и k были определены как 1,07 × 10 ^–3 м ² г мАч ^–1 , 0,050 В и 1,27 × 10 ⁵ m ² g ⁻² соответственно. Хотя мы явно не подсчитывали набухание катода, показанное на дополнительном рис. 1, избыточный объем электролита в формуле. (1) и подгоночные параметры в уравнении. (2) неявно должен был включать эффект набухания. Расчетные кривые разрядки при других значениях пористости показаны на рис.3c. Модель успешно предсказала кривые разгрузки с незначительными изменениями, когда пористость была выше 60%. Дальнейшее уменьшение пористости сокращало первое плато и понижало второе плато. Таким образом, емкость быстро падала при уменьшении пористости до 40–50%. Это также соответствовало экспериментальным наблюдениям.

Кроме того, эта аналитическая модель может также объяснить изменение напряжения холостого хода с рис. 2e на рис. 2f, когда концентрация бис (трифторметансульфонил) имида лития (LiTFSI) в электролите увеличилась с 1 до 3 М.Подобно системе «вода в соли» ⁵¹ , с увеличением концентрации LiTFSI количество свободного растворителя, которое можно использовать для сольватации Li-PS, будет падать. Это привело к более низкой концентрации насыщения Li-PS в электролите и уменьшению P _s (uti), что укорачивает первое плато, а также снижает второе плато. Это причина того, что даже при высокой пористости 70% на электрохимические характеристики сильно повлиял электролит 3 M LiTFSI, показанный на рис.2f.

Объемная и гравиметрическая плотность энергии

На основании приведенного выше обсуждения влияние пористости на электрохимические характеристики можно обобщить на схемах на рис. 3d. Неиспользованная S, углеродная матрица и осажденный слой Li ₂ S ₂ / Li ₂ S были представлены желтым, черным и красным соответственно. Когда пористость была высокой (> 55%), P _s (uti) сохранялась на уровне 70%, способствуя длительному первому плато.Кроме того, A _eff был не менее 500 м ² g ⁻¹ , что было достаточно высоким, чтобы сохранить слой осажденного Li ₂ S ₂ / Li ₂ S до тех пор, пока не будет образован весь Li -PS был преобразован в Li ₂ S ₂ и Li ₂ S, как показано на схемах справа на рис. 3d. Сопротивление, вызванное этим тонким слоем, сформированным на поверхности углерода, было менее 0,1 В, и второе плато оставалось плоским. При средней пористости (~ 50%) значение P _s (uti) упало до 55%, что привело к сокращению первого плато.Кроме того, из-за уменьшения пористости и увеличения количества неиспользованной серы A _eff составляло всего ~ 200 м ² г ^-1 . Осажденный слой Li ₂ S ₂ / Li ₂ S становился толще по мере продолжения второй реакции разряда, вызывая увеличение сопротивления. Как показала аналитическая модель, падение ИК-излучения составило ~ 0,2 В при общей емкости 800 мА · ч g ⁻¹ и ~ 0,4 В при общей емкости 1100 мА · ч g ⁻¹ , демонстрируя явное снижение во второй раз. плато.При низкой пористости (<45%) P _s (uti) ~ 42% привело к еще более короткому первому плато. A _eff также резко упало до ~ 15 м ² г ⁻¹ . В результате толщина слоя Li ₂ S ₂ / Li ₂ S и соответствующее сопротивление увеличивались очень быстро, как показано на вставленных слева схемах на рис. 3d. Общая емкость была <250 мАч g ⁻¹ , когда IR упал на 0,4 В и предел напряжения 1.Было достигнуто 7 В. В этом причина сильной депрессии второго плато, сопровождающейся низкой пористостью.

На рис. 3d расчетная гравиметрическая плотность энергии была рассчитана как общая энергия (рассчитанная по кривой разрядки), деленная на общую массу катода. Объемная плотность энергии была рассчитана как полная энергия, деленная на полный объем катода, V (кат) в уравнении. (1). Гравиметрическая плотность энергии сначала монотонно увеличивается с увеличением пористости и достигает постоянной, когда пористость превышает 55%.Однако объемная плотность энергии показала пиковое значение пористости около 52%.

Критические параметры для проектирования на уровне ячейки

Хотя избыток электролита может увеличить использование серы и улучшить характеристики цикла, это неэффективный подход для достижения высокой плотности гравиметрической энергии. Недавно были продемонстрированы некоторые многообещающие характеристики Li – S-монетных элементов с отношением E / S <5 мкл мг ^-1 при определенных условиях ^52,53,54 .Как обсуждалось выше, для практического применения рекомендуемое соотношение E / S составляет 3 мкл мг ^-1 , что сопоставимо с имеющимся в продаже литий-ионным аккумулятором ⁵² . В дополнительной таблице 2 показаны значения отношения E / S при различной площади поверхности и пористости на основе монетных ячеек с учетом объема пор в серном электроде и сепараторе. Отношение E / S обычно уменьшается с увеличением площади поверхности и пористости. Когда поверхностная емкость серы составляет 5 мАч / см ^-2 , отношение E / S близко к 4 мкл мг ^-1 даже для электрода с пористостью 70%, и оно становится еще меньше по мере уменьшения пористости.В формате ячейки пакета соотношение E / S может быть дополнительно уменьшено за счет устранения мертвого пространства и неравномерного распределения давления ¹⁰ . Как показано на рис. 4, доля электролита увеличивается с 42 до 53%, когда поверхностная емкость серы изменяется от 1 до 5 мАч см ^-2 при фиксированной пористости 70%. Такая чрезвычайно высокая пористость электрода снижает плотность энергии и увеличивает стоимость из-за большого количества электролита. Если площадь серного электрода остается прежней, использование количества электролита уменьшается с уменьшением пористости.Для электродов емкостью 5 мАч / см ^-2 доля электролита уменьшается на 18% при уменьшении пористости до 50%. Это явление указывает на то, что пористость играет важную роль в конструкции элемента в целом, поскольку она определяет количество электролита в элементе. Однако электрохимические характеристики элемента могут ухудшиться, если пористость электрода уменьшается ниже уровня 50%, как показано на фиг. 3c. На рис. 3d максимальная объемная плотность энергии была предсказана аналитической моделью, предполагая, что пористость от 50 до 60% является оптимальной для сбалансированного использования серы и плотности энергии на уровне ячейки для данной загрузки серы.

Рис. 4

Параметры для проектирования на уровне ячеек. Отношение электролит / сера (E / S) в ячейке-пакете с разной пористостью при разной площади поверхности по сере

Таким образом, аналитическая модель позволяет проектировать Li – S аккумуляторные батареи на уровне ячеек. Чтобы использовать эту модель для других конструкций ячеек, таких как другой сепаратор или электролит, можно соответствующим образом скорректировать измеренные константы, перечисленные в дополнительной таблице 3, и подгоночные параметры { g , B ′, C ′ и k } необходимо переоборудовать, в то время как ключевые уравнения остаются прежними.Затем модель можно использовать для оптимизации пористости катода с целью максимизации плотности энергии ячейки. Следует отметить, что пористость катода является ключевым параметром при проектировании высокоэнергетических Li-S ячеек, но не единственным. Для описания микроструктуры электрода в будущей работе необходимо мезомасштабное моделирование с более конкретными и точными параметрами, как описано Райаном и Мукерджи ⁵⁵ . Текущая аналитическая модель также не учитывает моделирование жизненного цикла ячейки, которое требует модели, основанной на механизме деградации, где также следует учитывать побочную реакцию электролита и старение анода Li.

Дорожная карта 2021 года по литиево-серным батареям

¹ Лаборатория электрохимических инноваций, Университетский колледж Лондона, Лондон, WC1E 7JE, Великобритания

² The Faraday Institution, Quad One, Harwell Campus, Didcot OX11 0RA, Великобритания

³ Авторы, которым следует обращаться.

В этой дорожной карте излагается коллективное видение исследовательской программы литиево-серного технологического ускорителя, направленной на ускорение фундаментальных характеристик и коммерческих перспектив LiSB.Как указано в этой работе, коммерческое внедрение Li – S элементов не следует рассматривать как уникальное решение для будущих требований к хранению энергии. Действительно, эту технологию следует рассматривать как часть более широкого набора решений, которые могут быть приняты в зависимости от конкретных требований целевого приложения и находятся на разных уровнях коммерческой зрелости. Из химикатов, которые, вероятно, будут коммерчески развернуты в ближайшей среднесрочной перспективе, Li – S предлагает одну из самых высоких гравиметрических плотностей энергии, как показано на рисунке 29 (a), с удельной плотностью энергии, приближающейся к 470 Вт · ч · кг ⁻¹ уже продемонстрировано.Дальнейшие разработки должны обеспечить достижение удельной энергии 700 Вт · ч · кг ⁻¹ . Как и в случае с современными LIB, стабильность цикла, обеспечиваемая твердотельными батареями, вероятно, будет выше, чем у Li-S элементов; однако стоимость производства этих элементов, вероятно, будет значительно выше, чем стоимость оптимизированных элементов Li-S. Действительно, будущая Li-S ячейка может заменить экономическую выгоду, предлагаемую даже ячейками с ионами натрия, из-за отсутствия переходных металлов в ячейке.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 29. (a) Сравнение прогнозируемой и продемонстрированной гравиметрической плотности энергии Li-S элементов по сравнению с альтернативными технологиями аккумуляторов и (b) ориентировочный обзор сильных сторон ряда коммерческих или почти коммерческих аккумуляторных технологий. Данные получены из ряда опубликованных работ [4, 189, 190].

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Рисунок 29 (b) наглядно демонстрирует необходимость разработки полного спектра решений по хранению энергии с учетом конкретных приложений, поскольку диапазон использования аккумуляторных технологий продолжает расширяться.Более низкая объемная плотность энергии Li-S элементов, вероятно, приведет к тому, что в ближайшем будущем в автомобильных приложениях будет преобладать литий-ионная химия, хотя соображения безопасности и зарядки могут привести к замене литий-ионных элементов на твердотельные батареи для этой цели. в более долгосрочной перспективе [191]. Кроме того, Na-ионные элементы могут удовлетворить потребности в хранении в домашних условиях. Тем не менее, рисунок 29 (b) ясно подчеркивает уникальные преимущества Li – S как технологии, с ранними рыночными возможностями, возникающими в приложениях, где важна гравиметрическая плотность энергии.Эти рынки подробно обсуждаются в предыдущих разделах, где HAPS, дроны и аэрокосмическая промышленность являются очевидными целями.

Чтобы ускорить коммерциализацию химии Li – S, мы обрисовали в общих чертах широкий спектр разработок, которые необходимы и потребуют участия как академических, так и промышленных предприятий. В самом деле, каждая из рекомендаций должна рассматриваться как часть более широкой стратегии развития из-за внутренней связи между компонентами в элементах Li – S, которая не обязательно повторяется в альтернативных технологиях аккумуляторов.Короче говоря, разработки одного компонента Li – S элемента будет недостаточно, чтобы обеспечить скачкообразное изменение технологии.

Наши рекомендации по усовершенствованию катодной архитектуры включают ориентацию на технологически значимые нагрузки электролита и серы, чтобы обеспечить трансляционную способность работы по разработке материалов — мы предлагаем соотношение E / S ниже 5 μ л мг с ⁻¹ должно быть сравнимо с коммерческими ячейками, в которых используемое соотношение, вероятно, будет ниже 3 μ мкг · с ^-1 .Кроме того, S загрузок ок. Требуется 3–6 мг / см ^–2 при избытке положительного электрода менее 50%. Хотя эта загрузка S может быть достигнута относительно стандартно, конструкция катодной архитектуры также должна учитывать 80% -ное объемное расширение, которое происходит при осаждении Li ₂ S, и оптимизировать пористость, чтобы уравновесить реакцию поверхности и раствора с объемами электролита. Включение халькогенидов или модификация C-каркасов одноатомными катализаторами или другими функциональными группами также представляет интерес для ингибирования PS-челнока и усиления окислительно-восстановительной активности в реакциях в растворе.С точки зрения коммерциализации перспектива автономных электродов чрезвычайно привлекательна и должна рассматриваться в более широком контексте этой многофункциональной архитектуры C. Методы, используемые для пропитки катода серой, также следует рассматривать в более широком контексте конструкции катода, при этом смачивание катода чрезвычайно важно для максимизации плотности энергии ячейки.

Из всех компонентов ячейки взаимодействие между анодом и электролитом, пожалуй, является наиболее важным для улучшения элементов.Как и для всех элементов Li-металл / жидкий электролит, требуется более глубокое понимание механизмов. Кроме того, следует уделять первоочередное внимание идентификации добавок, которые ингибируют челночную реакцию PS и приводят к планарному росту покрытия / снятия лития. Понятно, что если на литий-металлическом аноде будет установлен твердотельный защитный слой, должна быть достигнута критическая объемная проводимость. В этой работе этот критерий был оценен с точки зрения соотношения E / C, причем гибридные полимер-сульфидные материалы были показаны как наиболее многообещающее решение, позволяющее сбалансировать требования к защитному слою.Разработка этого защитного слоя расширит диапазон рассматриваемых электролитов, что дает возможность оптимизировать параметры (вязкость, смачиваемость и т. Д.) Электролита. Использование RM для стимулирования реакций в процессах заряда и разряда также считается весьма перспективным; Однако предстоит еще много работы, чтобы лучше понять, как эти добавки влияют на работу ячеек. Во всех этих случаях разработка экспериментов in situ и operando для улучшения фундаментального понимания имеет решающее значение.Здесь в ближайшие годы потребуются дизайн индивидуальных ячеек и эксперименты. Мы настоятельно рекомендуем, чтобы при разработке этих усовершенствованных ячеек, корпусов или экспериментов они были подробно описаны в отчетах, чтобы обеспечить возможность экспериментального воспроизведения и развития.

Разделы моделирования в этой работе описывают потенциальные преимущества сильной связи между экспериментальным и вычислительным сообществами в Li – S. Моделирование в молекулярном масштабе дает возможность идентифицировать априори материалов-кандидатов, которые катализируют реакции PS и препятствуют перемещению PS; однако следует учитывать необходимость дополнения расчетов методом DFT силами Ван-дер-Ваальса при расчете энергий связи и адсорбции.На сегодняшний день отчеты о работе на границе раздела анод / электролит немногочисленны, и их следует проводить, чтобы лучше понять механизмы. Следует поощрять разработку мезомасштабных моделей для оптимизации конструкции катода и понимания процессов, которые могут продлить срок службы, при этом эта работа также действует как мост между молекулярным и микромасштабным моделированием. На уровне континуума существующая литература по Li – S не воспроизводит экспериментально наблюдаемые пространственно-временные эффекты. Таким образом, существует потребность в быстрой разработке этих моделей, выходящих за рамки корреляции Бруггемана и учитывающих эволюцию микроструктуры, которая происходит при циклическом движении.Естественно, это моделирование должно быть подтверждено экспериментальными результатами. Для достижения этого существует очевидная потребность в расширении усилий по определению характеристик как механизмов, так и архитектур ячеек. Здесь очень эффективны рентгеновские методы и мультитехнические эксперименты, причем операндо эксперимента снова являются чрезвычайно ценными. Чтобы поощрять и расширять существующие усилия по моделированию Li – S, мы призываем исследователей предоставлять наборы экспериментальных данных вместе со своими результатами, где это возможно.

Наконец, необходимо предпринять активные усилия по ускорению коммерчески значимых работ по разработке, диагностике и безопасности ячеек, чтобы идти в ногу с быстрыми разработками в других областях. LiSB в настоящее время являются новой коммерческой технологией, о чем свидетельствует резкое увеличение количества патентов в последние годы. Чтобы облегчить это, требуются улучшения в методах оценки состояния для разработки структур управления батареями и объединения ячеек на уровне модуля и блока. На сегодняшний день количество отчетов об испытаниях на безопасность и деградации в коммерчески значимых масштабах крайне ограничено.Хотя демонстрация прогресса на уровне плоских элементов является важным шагом, процесс масштабирования систем Li – S сложен, и не существует установленной корреляции для перевода характеристик материала из миллиампер-часов в ампер-часовую шкалу. Таким образом, жизненно важно, чтобы после того, как потенциал материала или компонента был идентифицирован, были предприняты усилия для демонстрации достижений, выходящих за пределы уровня монеты. Достигнув этого, исследователи гарантируют, что их работа будет протестирована в самых строгих условиях (низкая загрузка электролита, пониженное соотношение N / P и т. Д.) И предоставит наилучшую возможность для ускорения разработки технологии Li – S в целом.

Произведены аккумуляторы для электромобилей с пятиминутным временем зарядки | Электрические, гибридные автомобили и автомобили с низким уровнем выбросов

Аккумуляторы, способные полностью заряжаться за пять минут, были впервые произведены на заводе, что стало значительным шагом на пути к тому, чтобы электромобили стали так же быстро заряжаться, как заправка бензиновых или дизельных автомобилей.

Электромобили — жизненно важная часть действий по борьбе с климатическим кризисом, но разрядка во время поездки вызывает беспокойство у водителей.Новые литий-ионные батареи были разработаны израильской компанией StoreDot и производятся Eve Energy в Китае на стандартных производственных линиях.

StoreDot уже продемонстрировал свою «сверхбыструю зарядку» аккумуляторов в телефонах, дронах и скутерах, а 1000 произведенных им аккумуляторов предназначены для демонстрации своей технологии автопроизводителям и другим компаниям. Daimler, BP, Samsung и TDK вложили средства в StoreDot, который на сегодняшний день привлек $ 130 млн и был назван Bloomberg New Energy Finance Pioneer в 2020 году.

Батареи можно полностью зарядить за пять минут, но для этого потребуются более мощные зарядные устройства, чем те, которые используются сегодня. Используя доступную инфраструктуру зарядки, StoreDot стремится обеспечить 100 миль заряда автомобильного аккумулятора за пять минут в 2025 году.

«Преградой номер один для внедрения электромобилей больше не являются затраты, это беспокойство по поводу дальности», — сказал Дорон. Майерсдорф, генеральный директор StoreDot. «Вы либо боитесь застрять на шоссе, либо вам придется сидеть на зарядной станции в течение двух часов.Но если опыт водителя подобен заправке [бензиновой машины], все это беспокойство уходит ».

«Считалось невозможным зарядить литий-ионный аккумулятор за пять минут», — сказал он. «Но мы не выпускаем лабораторный прототип, мы выпускаем инженерные образцы с линии массового производства. Это демонстрирует, что это осуществимо и коммерчески готово «.

В существующих литий-ионных батареях в качестве одного электрода используется графит, в который ионы лития проталкиваются для накопления заряда.Но когда они быстро заряжаются, ионы накапливаются и могут превратиться в металл и замкнуть батарею.

Аккумулятор StoreDot заменяет графит полупроводниковыми наночастицами, в которые ионы могут переходить быстрее и легче. Эти наночастицы в настоящее время основаны на германии, который растворим в воде и с ним легче обращаться при производстве. Но StoreDot планирует использовать кремний, который намного дешевле, и ожидается, что эти прототипы появятся позже в этом году. Майерсдорф сказал, что стоимость будет такой же, как у существующих литий-ионных аккумуляторов.

«Узким местом сверхбыстрой зарядки больше не является аккумулятор», — сказал он. По его словам, теперь необходимо модернизировать зарядные станции и питающие их сети, поэтому они работают с ВР. «У BP 18 200 АЗС, и они понимают, что через 10 лет все эти станции устареют, если они не перепрофилируют их для зарядки — батареи — это новое масло».

Десятки компаний по всему миру разрабатывают аккумуляторы с быстрой зарядкой, при этом Tesla, Enevate и Sila Nanotechnologies работают с кремниевыми электродами.Другие ищут другие соединения, такие как Echion, в котором используются микрочастицы оксида ниобия.

Босс Tesla Илон Маск написал в Твиттере в понедельник: «Производство аккумуляторных элементов является фундаментальным ограничителем скорости, замедляющим устойчивую энергетику будущего. Очень важная проблема ».

«Я думаю, что такие быстрозаряжаемые аккумуляторы появятся на массовом рынке через три года», — сказал профессор Чао-Ян Ван из Центра технологий аккумуляторов и накопления энергии в Университете штата Пенсильвания в США.«Они не будут дороже; фактически, они позволяют автопроизводителям уменьшить размер бортовой батареи, при этом избавившись от беспокойства по поводу дальности полета, тем самым значительно снизив стоимость аккумуляторной батареи ».

Исследования группы Вана разрабатываются основанной им компанией EC Power. Он осторожно увеличивает температуру батареи до 60 ° C, что позволяет ионам лития двигаться быстрее, но позволяет избежать повреждения батареи, обычно вызываемого теплом. Он сказал, что это позволяет полностью зарядить аккумулятор за 10 минут.

Ван сказал, что новое исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Energy, показало, что эта батарея может быть как доступной, так и устранять опасения по поводу дальности действия. «Наконец-то мы достигли паритета с бензиновыми автомобилями как по стоимости, так и по удобству. У нас есть технология для электромобилей стоимостью 25 000 долларов, которые гоняются как роскошные спортивные автомобили, имеют возможность перезарядки за 10 минут и являются более безопасными, чем любые из имеющихся в настоящее время на рынке ».

Ван отметил, что быстрая зарядка также должна повторяться не менее 500 раз без ухудшения качества аккумулятора, чтобы продлить срок его службы, и что аккумуляторная батарея с электронным управлением может повторить это 2500 раз.Майерсдорф сказал, что аккумулятор StoreDot можно заряжать 1000 циклов, сохраняя при этом 80% первоначальной емкости.

Анна Томашевска из Имперского колледжа Лондона, Великобритания, которая провела анализ аккумуляторов с быстрой зарядкой в ​​2019 году, была более осторожна в отношении скорости их развертывания. «Я думаю, что технологии [такие как StoreDot’s] могут начать выходить на рынок в ближайшие пять лет или около того. Однако, поскольку их производство будет сложнее и дороже, мы, скорее всего, поначалу увидим их только на нишевых рынках, ориентированных на высокие эксплуатационные характеристики и не столь чувствительных к цене, как электромобили », — сказала она.

В эту статью были внесены поправки 4 февраля 2021 года. Echion использует микрочастицы оксида ниобия, а не наночастицы оксида ниобия, как говорилось в более ранней версии.

Amazon.com: EZ-NICHES USA — 8 x 14 дюймов — Маленькая прямоугольная ниша

1.0 из 5 звезд Очень плохая адгезия с полимерным тонким слоем и слишком мелкая глубина, чтобы достичь противоположной поверхности гипсокартона
Автор: Д.Ребеннак 6 декабря 2016 г.

У этого продукта есть два критических недостатка, два препятствия. Во-первых, глубина ниши. Раньше я использовал другой продукт в своей главной ванной. Глубина этого продукта была такой, что его можно было вставить в отсек для стойки и доставать до гипсокартона с другой стороны, обеспечивая прочную поверхность для поддержки. EZ-ниши другого размера.При установке листа цементной плиты напротив стандартных стоек 2х4 глубина ниши не достигает гипсокартона с другой стороны стоек. Вместо этого был зазор, возможно, 1/4 дюйма или больше. Исходя из моего предыдущего опыта, я предположил, что EZ-Niches были спроектированы таким образом, и я не стал проверять расстояние. Поскольку эти ниши сделаны из тонкопанельного формованного пластика , пластик будет изгибаться. Задняя часть двух установленных мною ниш EZ-Niches легко изгибается. Теперь, если вы установите керамическую плитку, охватывающую края, у вас не будет проблем.Многие люди устанавливают стеклянную мозаику в нишах, чтобы акцентировать внимание на более простых полевых плитках. Я тоже так поступил. Мое решение заключалось в том, чтобы просверлить отверстия в гипсокартоне с другой стороны и заполнить зазор расширяющимся пенопластом из банки.

Другая проблема, которая совершенно непростительна, заключается в том, что тонкий набор просто не прилипает к этому пластику. Я использовала обогащенный полимером тонкий набор Mepei. Alpinebay рекомендует этот тип тонкого отверждения и утверждает, что вы добьетесь «прочного сцепления».Не так! Я затирал ниши, почти закончил долгую и всеобъемлющую реконструкцию ванной комнаты моих детей. Я заметил, что стеклянная мозаика в задней части ниши не была приклеена, несмотря на то, что использовался правильный тип и количество тонкослойной плитки. Я вырезал часть, не склеивающуюся, но когда я вытащил ее, было очевидно, что ни одна из мозаик не имеет надлежащего скрепления. Все это легко вытаскивается. Чтобы усугубить травму, просто отвалилась одна из плиток по периметру, керамический упор.У меня есть вторая ниша ниже этой, и я боюсь, что ни одна из моих плиток не имеет «сильной связи» и в какой-то момент в ближайшем будущем не упадет.

Поскольку я не могу их удалить, поскольку я уже установил и залил цемент вокруг ванны, я должен найти альтернативное решение. К счастью, у меня есть пара оставшихся листов мозаики, хотя я думаю, что у меня закончилась керамика с выпуклым носом. Я склоняюсь к использованию какого-нибудь резинового клея или, возможно, Powergrab от Loctite, доступного в герметичной тубе.Я связался с производителем, чтобы получить какой-то ответ.

Я не могу рекомендовать этот продукт.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

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

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

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

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

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

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

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

Berkeley Lab Battery Team: Работа по продвижению электромобилей из ниши в массовый рынок

С появлением на рынке нескольких новых моделей электромобилей в этом году и большего количества в следующем году президент Обама поставил цель поставить 1 миллион электромобилей на дороги США к 2015 году. в пределах досягаемости. Но что нужно, чтобы это число достигло 10 миллионов или даже 100 миллионов за 20 лет?

Ответ: батареи нуждаются в значительных улучшениях. В частности, они должны быть дешевле, безопаснее, дольше служить и иметь больше энергии.Группа исследователей аккумуляторов в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab), признанная одной из лучших в стране, занимается высокорисковыми и высокооплачиваемыми исследованиями в каждой из этих четырех областей, стремясь как к технологическим прорывам, так и к постепенным изменениям. достижения. Их работа могла бы способствовать трансформации автомобильной промышленности и сделать электромобили столь же распространенными, как ноутбуки и сотовые телефоны для американских потребителей.

«Я думаю, что благодаря постепенным усовершенствованиям аккумуляторов, инженерному прогрессу в автомобилях и поддержке со стороны правительства это все, что сделает это реальностью», — говорит ученый Berkeley Lab Марка Дофф.«И среди населения в целом есть значительный энтузиазм, поэтому я думаю, что это произойдет».

Некоторые члены исследовательской группы лаборатории Беркли (фото Роя Кальчмидта, Отдел по связям с общественностью лаборатории Беркли)

Действительно, сейчас время бума для аккумуляторов. За последние три года группа разработчиков батарей в лаборатории Беркли наняла 24 исследователя, а бюджет программы Министерства энергетики США «Батареи для передовых транспортных технологий» (BATT), управляемой лабораторией Беркли, вырос с 5 миллионов долларов четыре года назад. до 16 миллионов долларов в этом году.Совсем недавно группа специалистов Berkeley Lab стала участником двух многомиллионных наград от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E), финансируемых за счет средств Закона о восстановлении. В одном из них лаборатория сотрудничает с Applied Materials, Inc. из Санта-Клары, Калифорния, которая получила 4,4 миллиона долларов на разработку сверхвысоких энергозатрат и недорогих литий-ионных батарей с использованием нового производственного процесса. Во втором случае лаборатория сотрудничает с Sion Power Corp. из Тусона, штат Аризона, которая получила 5 миллионов долларов на разработку высокоэнергетических литий-серных батарей для электромобилей.

«Правительство предоставило миллиарды долларов [в виде займов и грантов под низкие проценты], венчурные капиталисты разбрасываются деньгами и смотрят на количество запусков батарей за последние несколько лет. Их количество увеличилось с двух или трех до десятков », — говорит Венкат Сринивасан, ученый из лаборатории Беркли, занимающийся аккумуляторными батареями, и исполняющий обязанности руководителя группы Electrochemical Technologies Group. «Самое замечательное в этом бума — это то, что будет много инноваций».

Дизайн батарей: искусство компромиссов

Тем не менее, никто не ожидает гладкого пути к 100 миллионам электромобилей.Батареи — это сложные электрохимические системы с некоторыми процессами, которые даже ученые не до конца понимают. Желаемые химические реакции сопровождаются нежелательными побочными реакциями, которые необходимо контролировать. Грань между мощной, стабильной батареей и мощной нестабильной батареей часто бывает тонкой.

«С одной стороны, вы хотите проехать на машине 300 миль без подзарядки. С другой стороны, вы должны понимать, что находитесь на источнике энергии высокой плотности », — говорит ученый Роберт Костецки, который работал с батареями 15 лет, а также является заместителем директора подразделения экологических энергетических технологий Berkeley Lab.«Чем больше энергии вы упаковываете в небольшой объем или небольшую массу, тем более опасного поведения вы можете ожидать».

Создание батареи — это всегда компромисс. Шринивасан использует паутинообразную диаграмму (см. Диаграмму ниже; техническую версию нажмите здесь), чтобы показать, как современные литий-ионные батареи соотносятся с целями Министерства энергетики США для FreedomCAR, подключаемого гибридного электромобиля (PHEV) с запасом хода до 40 единиц. миль и срок службы 15 лет. «Это похоже на веревку», — говорит Шринивасан. «Вы тянете за один конец, вы собираетесь что-то сделать на другом конце.«Например, для увеличения плотности энергии обычно сокращается срок службы батареи, или батарею можно сделать более безопасной, но тогда ее плотность энергии будет ниже.

Эта «паутинка» сравнивает современные характеристики литий-ионных аккумуляторов с целями FreedomCAR, которые включают 15-летний срок службы и 5000 циклов перезарядки. Энергия связана с запасом хода автомобиля, а мощность — с его ускорением. Безопасность, еще один важный вопрос, в этот сюжет не входит. (График любезно предоставлен Венкатом Сринивасаном и Винсом Батталья)

В Berkeley Lab основное внимание уделяется литий-ионным батареям, которые были впервые коммерциализированы в 1991 году и до сих пор считаются лучшим вариантом для транспортировки в ближайшем будущем.Фактически, «литий-ионная» батарея может относиться к любому из множества различных химических компонентов, и группа разработчиков батарей из лаборатории Беркли изучает ряд из них. Кто из них станет в конечном итоге победителем, пока не ясно, и может не быть единственного победителя, потому что разные приложения предъявляют разные требования. Хотя новые альтернативы, такие как литий-сера и литий-воздух, имеют большие перспективы, они потребуют технологических прорывов, прежде чем они станут реальностью.

Частью мотивации для быстрого старта инноваций в аккумуляторных батареях является возвращение производства аккумуляторов в Соединенные Штаты.Производство литий-ионных аккумуляторов, в основном для сотовых телефонов и другой портативной электроники, было перенесено в Азию, особенно в Китай, Японию и Южную Корею, почти 20 лет назад. «Китай и Япония потратили 15 лет на изучение искусства изготовления батарей. Как это победить? » Сринивасан говорит. «Вы должны подумать о научном подходе к этой проблеме».

Ключ к продлению жизни

В принципе, батареи состоят из положительно заряженного катода, отрицательно заряженного анода и раствора электролита, который переносит заряженные ионы между ними.Когда батареи выходят из строя, они могут это сделать по любому количеству причин. В целом причины делятся на две категории — механическое разложение и химическое разложение. «Очень сложно предсказать отказ батареи. Мы не можем это смоделировать », — говорит Шринивасан. «Беркли пытается добраться до симулятора батареи, разбирая основы того, как батареи выходят из строя.

Команда Беркли также применяет фундаментальный научный подход к химическому разложению, изучая защитный слой, который образуется на границе раздела между электродом и электролитом — поверхность раздела твердого электролита, или SEI.SEI — один из ключевых компонентов, обеспечивающих работу литий-ионного аккумулятора.

Было установлено, что стабилизация границы раздела электрод / электролит имеет решающее значение для продления срока службы батареи. SEI препятствует самопроизвольному разложению электролита — обычно на аноде. «К сожалению, мы не до конца понимаем, как этот слой формируется и функционирует, и из чего он состоит», — говорит Костецки. «Он по-прежнему ускользает от наших лучших инструментальных методов и экспериментальных методологий».

В то время как батареи для сотовых телефонов и персональной электроники не должны работать дольше двух лет, батареи для автомобилей должны прослужить не менее 10, если не 15 лет.«Это не простая инженерная экстраполяция для увеличения срока службы с двух до 15 лет», — говорит Костецки. «Это огромная проблема. Вы должны на порядки уменьшить степень вредных побочных эффектов в батареях ».

SEI является основным направлением исследований ученых из лаборатории Беркли, занимающихся аккумуляторными батареями. Команда привносит в эту проблему свои сильные стороны в диагностике и моделировании, чтобы обнаружить и понять, что происходит на микро-, нано- и молекулярном уровнях по мере формирования SEI, определить критические процессы, а затем связать их с общей производительностью батареи.

Стоимость резки

Еще одно требование для получения значительного количества электромобилей в дороге — это более дешевые аккумуляторы. Современные литий-ионные батареи стоят около 1000 долларов за киловатт-час. Цель Министерства энергетики США — снизить эту сумму до 150 долларов за кВт · ч, что предполагает наличие аккумулятора для полностью электрического транспортного средства, способного заменить то, что большинство людей водят сегодня, то есть пробег около 300 миль. «Достичь этой цели будет очень сложно», — признает Дофф, а затем добавляет: «Это правда, что нам нужно снизить стоимость, но я не знаю, нужно ли нам снижать ее так далеко.”

В зависимости от того, предназначен ли аккумулятор для полностью электрического транспортного средства, PHEV или HEV (гибридного электромобиля, такого как большинство современных автомобилей Toyota Prius на дорогах, которые могут проехать всего пару миль на своем аккумуляторе), требования будут следующими: другой. Дофф и Том Ричардсон работают в основном над поиском подходящих материалов для катода, одной из самых дорогих частей батареи, а также сепаратора и раствора электролита.

Наиболее распространенным материалом катода в литий-ионных аккумуляторах является оксид лития-кобальта.Однако кобальт может быть очень дорогим, а также, как правило, из стран, которые не являются политически стабильными. «Короче говоря, мы должны избавиться от кобальта, чтобы снизить цены», — говорит Дофф.

Другие рассматриваемые катодные материалы включают фосфат лития-железа, который привлекателен, поскольку обеспечивает хорошее количество энергии, а железо недорогое, но его удельная энергия ниже. В настоящее время он используется в электроинструментах и ​​является одним из лучших вариантов для гибридов и PHEV, где мощность (ускорение) имеет большее значение, чем энергия (диапазон).Задача состоит в том, чтобы получить от этого больше энергии.

Гао Лю, научный сотрудник лаборатории Беркли, проверяет цикличность монетных батарей в климатической камере.

Другой вариант — шпинель из оксида лития-марганца, выгодная, потому что марганец дешев, хотя и имеет более низкую удельную энергию. Doeff также рассматривает титан и алюминий как заменители кобальта.

Сырье составляет около 60 процентов стоимости батареи. Остальные 40 процентов идут на производство — сложный процесс, который может включать от 50 до 60 этапов.Снижение производственных затрат потребует фундаментальных инноваций в способах изготовления батарей. Это область, которая требует изменений, поскольку процесс производства батарей не претерпел значительных изменений с момента изобретения гальванической батареи 210 лет назад.

«У нас есть материаловеды, развивающие науку двадцать первого века. Но если вы посмотрите на способ производства батарей сегодня, он не сильно отличается от оригинальной конструкции, которую [Алессандро] Вольта использовал в девятнадцатом веке », — говорит Костецки.«Это несоответствие между инновацией современных электродных материалов и упрощенными технологиями производства является одним из ограничивающих факторов для современных литий-ионных аккумуляторов. В настоящее время производственные процедуры в значительной степени основаны на методе проб и ошибок. Следовательно, свойства материала электродов серьезно ухудшаются из-за плохой конструкции электрода батареи ».

Например, графит — это современный материал, используемый в анодах подавляющего большинства литий-ионных батарей.Ионы лития могут перемещаться в графите только между слоями графена, но они не могут перемещаться по этой слоистой структуре. Точно так же электричество проводится только в плоскости слоев. Однако графитовый углерод для литий-ионных аккумуляторов не был разработан, чтобы полностью использовать эти свойства.

«Сегодня это делается эмпирическим путем: производители аккумуляторов связываются с производителем графита, пробуют все формы графита, доступные на рынке, а затем выбирают и оптимизируют несколько избранных», — говорит Костецки.«Использование более рационального подхода к проектированию структуры графита улучшило бы работу электродов. Я считаю, что материаловеды, работающие над следующим поколением электродных материалов, должны работать в унисон с инженерами, которые могут рационально спроектировать электроды и элементы батареи, а не разделять эти две функции, как сейчас. Для Berkeley Lab это возможность объединить все наши ресурсы и подойти к решению этой проблемы скоординированным и целостным образом ».

Обеспечение безопасности батарей

Еще одним важным приоритетом для исследователей аккумуляторов Berkeley Lab является безопасность, которая является проблемой для ноутбуков и других потребительских устройств.«Литиевые батареи иногда воспламеняются», — говорит Ричардсон. «Это довольно редко, но когда они сгорают, их трудно остановить. И есть проблемы с токсичностью ».

Именно преимущества литиевых батарей — небольшие по размеру и энергоемкие — делают их потенциально опасными. Взрыв литиевой батареи может быть вызван рядом факторов, в том числе перезарядкой, производственными дефектами и физическими изменениями в батарее. Хотя вероятность того, что одна батарея взорвется, очень мала, у электромобиля, скорее всего, их будут сотни, и через каждую из них будет протекать ток.Если емкость одного элемента меньше, чем у других, он будет перезаряжен, что, возможно, приведет к тепловому разгоне. Чтобы справиться с этим, либо ток может быть отведен вокруг ячейки, что добавит вес и объем, либо массив может быть спроектирован так, чтобы он просто прекращал зарядку, что ограничивало бы диапазон.

Berkeley Lab разрабатывает внутреннюю самодействующую защиту от перезарядки, которая не приведет к значительному увеличению веса или объема элемента, а также сложности изготовления.Для этого Ричардсон и Гоин Чен изучают электроактивные полимеры — класс полимеров с уникальными свойствами. «Полимер окисляется при перезарядке элемента и переходит от электроизоляции к проводящей», — объясняет Чен. «Таким образом, в элементе возникает короткое замыкание между анодом и катодом, что означает, что на электрод не поступает чистый ток, что предотвращает перезарядку элемента».

На данный момент они продемонстрировали, что эта концепция хорошо работает с разными полимерами, а также с разными катодами и анодами.«И это тоже обратимо, поэтому, когда вы прекращаете перезарядку, полимер снова становится резистивным», — добавляет Ричардсон.

Сейчас работа сосредоточена на поиске полимера и конфигурации, которые обеспечат оптимальные характеристики. «То, как вы наносите полимер на сепаратор, имеет большое значение, а также то, куда вы его кладете, — говорит Чен.

Выжимаем больше энергии из литий-ионных батарей

Обратной стороной более высокой безопасности является более высокая плотность энергии, что означает больший запас хода для транспортного средства.В течение 10 лет после того, как в начале 1990-х литий-ионные батареи были введены в продажу, их удельная энергия удвоилась. Шринивасан считает, что в течение следующего десятилетия он может снова удвоиться.

Есть три способа получить более высокую плотность энергии: увеличить емкость, увеличить напряжение или уменьшить количество неактивного материала в батарее. Команда Беркли занимается всеми тремя аспектами. В настоящее время проводятся исследования материалов для поиска катодных и анодных материалов с высокой емкостью следующего поколения, а также новых электролитов, которые позволяют батарее работать при более высоких напряжениях без каких-либо вредных побочных реакций.Например, команда Беркли вместе со своими партнерами из BATT начала исследование, чтобы позволить использовать стабильный катод высокого напряжения, который обещает увеличить плотность энергии по сравнению с современными технологиями. Кроме того, команда исследовала способы уменьшить количество неактивного материала в батарее, сохранив при этом мощность и срок службы.

Если исходить из успеха инновационных материалов и процессов, то от лаборатории до рынка для аккумуляторов придется немало времени.«Люди скажут вам, что на разработку системы батарей требуется 10 лет и 100 миллионов долларов», — говорит Дофф. «Даже если на следующей неделе мы зайдем в лабораторию и обнаружим следующую большую вещь, в которой есть все необходимое, на ее разработку все равно уйдет 10 лет. Это, казалось бы, простые устройства, но мы так многого от них просим ».

Дополнительная информация:

.