Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Labro glowna
Strona główna › Nowe technologie
Firmy i laboratoria w Polsce
Katalog firm i laboratoriów Dodaj firmę
Katalog produktów i usług
Dodaj produkt Katalog produktów
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Nanotechnologia zwiększa pojemność baterii


Już od ponad dekady naukowcy próbują usprawnić baterie na bazie litu poprzez zastąpienie grafitu w anodzie krzemem, który może zmagazynować 10-krotnie większy ładunek. Niestety po kilku cyklach ładowania/rozładowania krzemowa struktura pęka i kruszy się sprawiając, że bateria staje się bezużyteczna.
 
Zespół pod kierownictwem specjalisty od materiałów Yi Cui ze Stanford University i SLAC National Accelerator Laboratory znalazł rozwiązanie: sprytnie zaprojektowana dwuścienna nanostruktura, który wytrzymuje ponad 6000 cykli, czyli dużo więcej niż potrzeba do pojazdów elektrycznych czy przenośnej elektroniki.
- To bardzo ekscytujące osiągnięcie przybliża nas do naszego celu, którym jest stworzenie mniejszych, lżejszych i pojemniejszych baterii od tych dostępnych obecnie - powiedział Cui. Wyniki zostały opublikowane 25 marca w Nature Nanotechnology.
 
Baterie litowo-jonowe są często używane w pojazdach elektrycznych i przenośnej elektronice, ponieważ mogą magazynować stosunkowo duże ilości energii w stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Baterie te działają poprzez kontrolowanie przepływu jonów litu przez płynny elektrolit pomiędzy dwoma terminalami zwanymi anodą i katodą.
 
Zaletą - i jednocześnie wadą - krzemowej anody w bateriach jest sposób w jaki jony litu łączą się z anodą podczas ładowania. Maksymalnie 4 jony litu przyłączają się jednego atomu krzemowej anody - w porównaniu do zaledwie jednego na sześć atomów węgla w obecnie używanych anodach grafitowych - co pozwala na magazynowanie znacznie większego ładunku.
 
Jednakże powoduje to również, że anoda zwiększa swoją objętość aż 4-krotnie. Oprócz tego cześć elektrolitu wchodzi w reakcję z krzemem, co powoduje powlekanie go i hamuje proces ładowania. Kiedy lit wypływa z anody podczas rozładowywania, anoda kurczy się i powraca do pierwotnych rozmiarów, powodując, że powstała wcześniej powłoka pęka i odsłania świeży krzem na działanie elektrolitu.
 
Po zaledwie kilku cyklach obciążenie wywołane rozszerzaniem się i kurczeniem, w połączeniu z atakiem elektrolitu, niszczy anodę poprzez proces zwany dekrepitacją.
 
Przez ostatnich pięć lat zespół Cui stopniowo polepszał trwałość anod krzemowych budując je z nanoprzewodów a później z wydrążonych krzemowych nanocząstek. Najnowszy projekt zakłada pokrycie dwuściennej krzemowej nanorurki cienką warstwą tlenku krzemu, który jest bardzo twardym materiałem ceramicznym.
 
To mocna zewnętrzna warstwa nie pozwala zewnętrznej ścianie rozszerzać się, więc pozostaje ona nienaruszona. Zamiast tego krzem nieszkodliwie rozszerza się w wydrążonym wnętrzu, które jest jednocześnie zbyt małe, aby do środka mogły się dostać molekuły elektrolitu. Po pierwszym cyklu ładowania działa jeszcze przez 6000 cykli, zachowując 85% pojemności.
 
Cui powiedział, że celem przyszłych badań jest uproszczenie procesu tworzenia dwuściennych krzemowych nanorurek. Inni członkowie zespołu opracowują nowe wysokowydajne katody, które w połączeniu z nowymi anodami tworzyłyby baterie 5-krotnie wydajniejsze od obecnych litowo-jonowych. 
 
W 2008 r. Cui założył firmę Amprius, która otrzymała zezwolenie na korzystanie z patentów Stanford University na technologię anod z nanoprzewodów. Krótkoterminowym celem firmy jest wyprodukowanie baterii o gęstości energii dwukrotnie większej niż we współczesnych bateriach litowo-jonowych.
 
Źródło: http://www.nanonet.pl, https://news.slac.stanford.edu
http://laboratoria.net/technologie/13302.html
Informacje dnia: Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14 Polacy są umiarkowanie prospołeczni Związek między traumą z dzieciństwa a zespołem jelita drażliwego Badania minimózgów pozwalają lepiej zrozumieć niektóre choroby Roślinne napoje nie tak odżywcze, jak się wydają Najczęściej cytowany artykuł o Covid-19 wycofany Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14 Polacy są umiarkowanie prospołeczni Związek między traumą z dzieciństwa a zespołem jelita drażliwego Badania minimózgów pozwalają lepiej zrozumieć niektóre choroby Roślinne napoje nie tak odżywcze, jak się wydają Najczęściej cytowany artykuł o Covid-19 wycofany Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14 Polacy są umiarkowanie prospołeczni Związek między traumą z dzieciństwa a zespołem jelita drażliwego Badania minimózgów pozwalają lepiej zrozumieć niektóre choroby Roślinne napoje nie tak odżywcze, jak się wydają Najczęściej cytowany artykuł o Covid-19 wycofany

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje