N°111
29 июня 2010
Время новостей ИД "Время"
Издательство "Время"
Время новостей
  //  Архив   //  поиск  
 ВЕСЬ НОМЕР
 ПЕРВАЯ ПОЛОСА
 ПОЛИТИКА И ЭКОНОМИКА
 ОБЩЕСТВО
 ПРОИСШЕСТВИЯ
 ЗАГРАНИЦА
 НАУКА
 БИЗНЕС И ФИНАНСЫ
 КУЛЬТУРА
 СПОРТ
 КРОМЕ ТОГО
  ТЕМЫ НОМЕРА  
  АРХИВ  
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    
  ПОИСК  
  ПЕРСОНЫ НОМЕРА  
  • //  29.06.2010
Наноэлектрод в нанобатарее
Портативные устройства могут уменьшиться в размерах

Ученые из Массачусетского технологического института (МТИ) во главе с профессорами Янгом Шаохорном и Паулой Хаммонд, сообщает журнал Nature Nanotechnology, утверждают, что производительность электрических батарей можно увеличить в десять раз по сравнению с обычными литиевоионными аккумуляторами. Это возможно при использовании графитовых нанотрубок в качестве материала для одного из электродов. Наработка может произвести настоящую революцию в производстве мобильных телефонов, компьютеров, всевозможных датчиков и других портативных устройств.

Для изготовления нового электродного материала американские физики воспользовались методом послойной наплавки, при котором базовый материал покрывался углеродными нанотрубками, которые перед этим были обработаны органическими растворами.

Литиевоионные батареи широко применяются в портативных электронных приборах и устройствах. Они состоят из трех главных компонентов: двух электродов (отрицательный -- анод и положительный -- катод) и разделяющего их электролита, электропроводящего материала, по которому могут легко перемещаться заряженные частицы или ионы. Положительно заряженные ионы лития перемещаются по электролиту к катоду, производя при этом электрический ток. При перезарядке внешний ток заставляет эти ионы двигаться в противоположном направлении. В результате они собираются в пористом материале анода, который чаще всего делается из графита.

В новых электродах углеродные нанотрубки, представляющие собой свернутые в крошечные трубки листы атомов чистого углерода, самопроизвольно собираются в прочную пористую структуру. Нанотрубки имеют на своей поверхности много кислородных групп, которые связывают огромные количества атомов лития.

Процесс «электростатической самосборки» очень важен, потому что в обычных условиях углеродные нанотрубки собираются на поверхности в тончайшие пленки, уменьшая открытую для реакции поверхность. Органические молекулы же способствуют как раз пористости структуры.

Литиевые батареи с новым электродным материалом обладают рядом преимуществ как в электролитических конденсаторах, так и литиевых батареях. Производство энергии на единицу веса электродного материала из углеродных нанотрубок, как показывают эксперименты, до пяти раз превышает выработку энергии обычными конденсаторами. Увеличение же выработки электроэнергии для литиевоионных батарей с новым нанокатодом может достигать десяти раз. Такие высокие результаты объясняются хорошей проводимостью электродом ионов и электронов и эффективным связыванием лития на поверхности нанотрубок.

Кроме высокой выработки энергии нанотрубочные электроды показали и высокую долговечность. После 1000 циклов зарядки и разрядки испытательной батареи в работе ее не было выявлено никаких изменений в худшую сторону.

Толщина нанотрубочных электродов не превышает нескольких микронов. Дальнейшей задачей физиков из МТИ является создание более крупных электродов из нанотрубок толщиной в сотни микронов. Говорить о практическом применении изобретения пока еще рано, хотя уже имеются идеи для его коммерческого использования. Процесс изготовления нанотрубочных электродов занимает много времени, но его можно ускорить в 100 (!) раз, если на движущуюся ленту электродного материала напылять разнозарядные слои.
Захар РАДОВ




реклама

  ТАКЖЕ В РУБРИКЕ  
  • //  29.06.2010
Ученые надеются найти способ преодолевать фобии
В аптеках в скором будущем может появиться лекарство, которое поможет человеку стать храбрее. Ученые обнаружили область головного мозга, деятельность которой способна подавлять чувство страха. Вещества, активизирующие расположенные в этой области клетки, могут помочь людям успешно бороться с самыми разнообразными страхами и фобиями... >>
  • //  29.06.2010
Радиоактивные изотопы помогли уточнить несколько важных дат в истории Древнего Египта
Трехлетнее изучение сотен артефактов, результаты которого опубликованы в журнале Science, поставило точку в горячих спорах по нескольким датам в древнеегипетской истории 2650--1100 годов до н.э... >>
  • //  29.06.2010
Предки людей приняли вертикальное положение как минимум на полмиллиона лет раньше, чем считалось прежде
У Люси, гоминида женского пола возрастом 3,2 млн лет, найденной в 1974 году в Эфиопии, появился родственник. Они оба относятся к австралопитекам афарским, виду гоминидов, который, по мнению ученых, был прямым предком современных людей... >>
  • //  29.06.2010
Клюв оказался важным элементом теплообмена
Эволюция размера и формы клюва птиц связана с климатом. К такому выводу пришли ученые из австралийского университета Мельбурна и канадского университета Брока... >>
  • //  29.06.2010
Портативные устройства могут уменьшиться в размерах
Ученые из Массачусетского технологического института (МТИ) во главе с профессорами Янгом Шаохорном и Паулой Хаммонд, сообщает журнал Nature Nanotechnology, утверждают, что производительность электрических батарей можно увеличить в десять раз по сравнению с обычными литиевоионными аккумуляторами... >>
  • //  29.06.2010
Впервые ученым удалось измерить скорость ветра на экзопланете
Астрономы обнаружили, что в атмосфере планеты типа «горячий Юпитер», вращающейся вокруг одной из далеких звезд, бушуют ветры невиданной силы, вызванные большим перепадом температур на ее противоположных сторонах... >>
  БЕЗ КОМMЕНТАРИЕВ  
Реклама