» » Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд

Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд


Источник - NewsTUT.ru

Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд

Нанотехнологии помогли создать аккумулятор с рекордной скоростью зарядки. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science командой во главе с Ульрихом Визнером (Ulrich Wiesner) из Корнелльского университета.

Авторы отошли от традиционной схемы "один катод, один анод и много электролита между ними". Вместо этого они создали сложную 3D-структуру, содержащую тысячи наноразмерных пор и тонкие плёнки электролита.

Основная составляющая нового аккумулятора – её анод, изготовленный из углеродного сополимера. По форме он напоминает сложную фигуру, известную как гироид (gyroid). В нём множество периодически расположенных пор, размер которых не превышает 40 нанометров.

Разумеется, подобную структуру невозможно было бы создать "вручную". Авторы воспользовались методом самосборки, который широко применяется нанотехнологами. Он заключается в создании условий, при которых крошечные компоненты устройства сами выстраиваются нужным образом.

Анод покрыт плёнкой электролита толщиной 10 нанометров. Он обладает ионной, а не электронной проводимостью (то есть по нему перемещаются заряженные ионы, а не электроны). Очень важно, чтобы эта пленка не имела дефектов, так как в противном случае может произойти короткое замыкание и воспламенение устройства. К счастью, в распоряжении человечества есть метод электрополимеризации, позволяющий создать плёнку нужного качества.

В поры анода добавлена сера, которая выполняет роль катода. Чтобы отводить запасённое в батарее электричество, остальная часть пор заполнена полимером PEDOT, который является хорошим проводником.

"Это поистине революционная архитектура батареи", – резюмирует Визнер в пресс-релизе исследования.

Главное преимущество нового устройства – невиданная скорость зарядки. По оценкам разработчиков, аккумулятор, питающий мобильное устройство, можно будет зарядить за несколько секунд.

Впрочем, технология пока не готова к промышленному применению. Проблемой остаётся изменение объёма серы при зарядке и разрядке. Периодически расширяющая серная "пробка" постепенно разрушает слой полимера PEDOT, не обладающий такой пластичностью. В результате ячейка постепенно выходит из строя, и ёмкость аккумулятора снижается. Авторы работают над тем, чтобы исправить этот недостаток.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали об аккумуляторах, работающих на основе органики, ионов алюминия и литий-воздушных батарейках.




комментариев

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Подтвердите, что Вы не робот:

Свежие новости

08:07
Крах бизнеса и куры вместо гонорара: Маргарита Суханкина и Светлана Зейналова о жизни в эпоху перестройки
07:30
Дочь Владимира Машкова впервые показала братьев
06:29
Обвинения в воровстве и проверки на детекторе лжи: как живут домработницы звезд
05:25
Валерий Меладзе показал фото из бани
04:36
Дэниел Рэдклифф: «На съемках «Гарри Поттера» я часто напивался»
03:22
Дочь Виктории Бони уличила маму во лжи
02:15
Андрей Чернышов рассказал, почему женился спустя десять лет тайного романа
01:43
Сергей Шнуров ответил на обвинение Ксении Собчак в блокировке интервью с его бывшей женой
00:37
Наркозависимость, недоношенная дочь, выступления в нетрезвом виде: откровения Лолиты
23:34
Ксения Собчак проигнорировала Максима Виторгана на премьере в Москве
22:45
Пособия по безработице 2019 - последние новости
22:44
Дачная амнистия 2019 - последние новости
Больше новостей