Дизайн гранатов улучшит Li-Ion-аккумуляторы

24.02.2014

Исследователи Стэндфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC при Министерстве энергетики США заявили о новой разработке, которая способна решить некоторые традиционные проблемы литиево-ионных аккумуляторов. Они предложили дизайн электрода в виде граната (кремниевые наночастицы, напоминающие семена, упакованы в жесткую углеродную кожуру). Такой подход позволяет обойти некоторые барьеры, стоящие на пути к использованию кремния в литиево-ионных аккумуляторах нового поколения.

Хотя решены ещё не все проблемы, предлагаемый дизайн позволяет приблизить возможность использования кремниевых анодов в более компактных, легких и мощных аккумуляторах для смартфонов, планшетов, электромобилей. Как показывают эксперименты, анод в виде граната способен работать на 97% своих возможностей даже после 1 тысячи циклов перезарядки, что делает его отличным решением для коммерческих приложений.

Как отмечают исследователи, кремниевый анод позволяет хранить в 10 раз больший заряд, чем графитовые аноды, широко используемые в современных аккумуляторах. Но он довольно быстро изнашивается вследствие многочисленных перезарядок. Кроме того, реакция с электролитом приводи к образованию плёнки на аноде, что существенно ухудшает его свойства. Как объясняют изобретатели, предложенная структура позволяет уменьшить площадь соприкосновения с электролитом, тем самым препятствуя образованию плёнки. Также такой подход позволил улучшить характеристики электрода.

Одной из проблем на пути к внедрению новой технологии в массовом масштабе остаётся высокая цена производства. Для её решения нужно упростить производственный процесс и найти более дешевый источник кремниевых наночастиц.

<< Назад: Рекорд передачи больших данных 24.02.2014

>> Вперед: Биоэлектронная мини-лаборатория 23.02.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Здоровье сосудов определяет работу мозга 05.01.2026

С возрастом все большее значение для качества жизни начинает играть сохранность когнитивных функций - памяти, внимания и способности к мышлению. Современная медицина все чаще рассматривает заболевания мозга не изолированно, а в тесной связи с состоянием сердечно-сосудистой системы. Одним из ключевых факторов, влияющих на здоровье мозга в долгосрочной перспективе, ученые называют артериальное давление, особенно если его повышение начинается в среднем возрасте. Американские медики подробно проанализировали отдаленные последствия хронически повышенного давления. Краткое изложение работы было опубликовано Американской кардиологической ассоциацией. Исследование посвящено тому, как гипертония влияет на риск развития когнитивных заболеваний и нейродегенеративных состояний в зрелом и пожилом возрасте. Авторы пришли к выводу, что высокое артериальное давление является одним из основных факторов риска когнитивных нарушений, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Оно существенно по ...>>

Кимчи повышает защиту организма 04.01.2026

Интерес к ферментированным продуктам в последние годы заметно вырос, и ученые все чаще рассматривают их не только как часть национальной кухни, но и как фактор, способный влиять на здоровье человека. Особое внимание привлекает кимчи - традиционное корейское блюдо, давно считающееся полезным, но лишь недавно получившее серьезное научное подтверждение своих свойств. Новое клиническое исследование показало, что кимчи может не только усиливать иммунную защиту, но и предотвращать ее чрезмерную активацию, что особенно важно для поддержания иммунного баланса. Результаты работы были представлены World Institute of Kimchi - государственным научным учреждением, действующим под эгидой Министерства науки и ИКТ Южной Кореи. Исследование стало первым в мире, в котором влияние кимчи на иммунную систему человека анализировалось на уровне отдельных клеток. Такой подход позволил выйти за рамки общих показателей крови и рассмотреть, как именно меняется поведение различных иммунных клеток. В клиниче ...>>

Случайная новость из Архива Гибридные процессоры ASUS серии R 22.05.2014 Компания AMD представила 20 мая второе поколение гибридных процессоров, относящихся к серии R. Процессоры предназначаются для встраиваемых систем. Ранее данные изделия упоминались под условным называнием Bald Eagle. Назначение платформы Bald Eagle - медицинские приборы, игровые автоматы, информационные табло, средства промышленной автоматизации и прочие встраиваемые системы, в которых нужна высокая, в том числе, графическая производительность. Производитель позиционирует новую продукцию как предназначенную для среднего и верхнего ценового сегмента. Новые APU поддерживают Windows, ОС Linux и RTOS. Интегрированные в них CPU на микроархитектуре AMD Steamroller работают на тактовых частотах 2,2-3,6 ГГц, а тактовые частоты GPU на архитектуре AMD Graphics Core Next лежат в диапазоне 533-686 МГц. Среди достоинств гибридных процессоров R нового поколения компания-производитель называет архитектуру Heterogeneous System Architecture (HSA), которая впервые была применена во встраиваемых процессорах. Данная архитектура позволяет приложениям распределять нагрузку между GPU, CPU и специализированными ускорителями оптимальным образом, благодаря чему удается обеспечить значительное увеличение производительности всей системы. По информации AMD, превосходство новых гибридных процессоров над сопоставимыми процессорами Intel Core (Haswell) достигает значения 46% в вычислительной производительности и 44% в графической. Новые процессоры поддерживаются в бесплатном открытом ПО Sourcery CodeBench и Mentor Embedded Linux, а также Mentor Embedded Linux Lite. Если учесть область использования новых APU, гарантированный срок их доступности на коммерческом уровне равняется 10 годам. Двухканальный контроллер памяти, встроенный в процессор, поддерживает память ECC (может работать со скоростью DDR3-2133), а значение TDP можно конфигурировать. Все это дает разработчикам систем дополнительную гибкость. Новые APU позволяют подключать одновременно нескольких мониторов. В случае добавлении в конфигурацию дискретного GPU AMD Embedded Radeon E8860 можно подключить до девяти дисплеев, обеспечив при этом поддержку разрешения 4K.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026