Нова батарея багатьох наноелементів

Вдосконалюються нові способи зберігання енергії. Ми все частіше використовуємо бездротові пристрої. Відповідні автомобілі. Теґи Мотоблоки точно показали, що електромобіли можуть бути не тільки засобом перевезення особливо зеальних екологів, але і дуже спортивні автомобілі. Переключення швидкості до швидкості диаль або скидання не потрібно, і будь-який драйвер дуже швидко звикли до цього «інфініту» першого редуктора.

Новини іншого прориву акумулятора, який змінить галузь, настає щонайменше раз на місяць. Як правило, вчені або змінюють дизайн або намагаються нові матеріали. Нове дослідження дозволило перебудувати матеріали в нано-баттерію, а потім об'єднати їх групу в акумулятор.

Кожен акумулятор складається з двох електродів, між якими створюється потенційна відмінність. Електроди, засновані на наноструктурах, мають ряд корисних якостей: це велика площа поверхні і короткий час іонного транспорту, що дозволяє зберігати більше енергії і поліпшити термін служби акумулятора, тобто він зможе довше тримати заряд і пройти більш зарядні цикли. У 3D організації цих структур все ще є приміщення для вдосконалення.

3956634

У минулому дослідники розробили 3D акумулятори за допомогою аранжування двох електродів в нанопорах з алюмінієвим оксидом, і ультратонкий ізолюючий матеріал використовувався для їх відокремлення. Хоча отримана система поліпшила щільність зберігання енергії, затримка заряду обмежується ізоляторами, і вимагає ускладнення схеми, щоб потік струму між ними. Просто покласти, важко зберігати позитивні риси наноструктури 3D через просторові обмеження матеріалу.

Як правило, акумулятори використовують електроліт, але нанобактерії, використовуючи його показали низькі ціни, що зберігаються. Коли ці акумулятори поєднуються в 3D структурах, відмінність концентрацій призвело до відмінностей в поточній щільності. Ці обмеження подолали поєднуючи обидві рішення.

Нова батарея складається з паралельних наноклітин. Кожен з труб містить електроди і рідке електроліт, розташоване в пори алюмінієвого оксиду, а струм збирається наноструктурами рутенію (зовнішня поверхня труби) і оксид ванадію V2O5 (внутрішнє поверхня). Щоб сформувати катод і анод, нанопори покриваються, відповідно, з шаром оксиду ванадію або його хімічно модифікованою формою.

Визначено продуктивність як окремих електродів, так і повної нанобаттерії структури, що містить як електроди, так і інші елементи. Обидві конфігурації мають відмінні показники енергозбереження та автономного життя. Кожна грам отриманої структури може зберігати 80 мАг, що трохи нижче наявних літієвих батарей, а після 1,000 циклів заряджання, збережений заряд знижується лише на 20 відсотків або менше. Порівняно з попередніми зразками з використанням нанопорів, збережений заряд потрійний і циклічної довголіття збільшений на порядок величини.

Ці якості дослідники вірять, викликані коаксіальною трубчастою структурою. Його властивості були виявлені шляхом порівняння збережених зарядів нанотрубків конфігурацій оксиду ванадію та рутенію та площинного розташування оксиду срібла та ваніду. У нанотрубках значно вище ставок затримувального заряду.

Таким чином, було показано, що при правильній ваговій, наноструктурах може допомогти поліпшити термін служби акумулятора. Можливо, в майбутньому цей варіант акумулятора стане справжнім прототипом для роботи в мобільних телефонах, планшетних комп'ютерах та інших портативних пристроях.

На основі Ars Technica. DOI: 10.1038/NNANO.2014.247.

Джерело: geektimes.ru/post/241904/