Инновационный элемент питания прослужит десятки лет

12.05.2014

Ученые из Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) при Министерстве энергетики США смогли увеличить на 26% емкость элемента питания, состоящего из трех основных элементов - анода, катода и электролита. При использовании в электроприборах с низким энергопотреблением такой элемент питания может служить 30-50 лет.

Созданный элемент питания относится к типу "литий-монофторид углерод" (Lithium Carbon Monofluoride, Li/CFx). Такие батарейки часто применяются в военной и авиакосмической промышленности, кардиостимуляторах и различной электронике.

Команда исследователей во главе с Ченду Ляном (Chengdu Liang) полагает, что новое изобретение позволит в значительной мере продлить время автономной работы разных датчиков, отличающихся невысоким энергопотреблением. Ученые утверждают, что такие устройства смогут автономно работать десятки лет.

На практике это означает, что можно будет имплантировать, к примеру, кардиостимулятор на 30-50 лет. На сегодняшний день такие устройства служат по 10 лет, после чего пациенту приходится делать очередную операцию с целью замены кардиостимулятора с севшей батареей.

Идея разработки - в использовании принципа двойного назначения электролита. Долгие годы считали, что роль электролита в батарее только одна - перенос ионов от электрода к электроду. Однако исследователи из ORNL смогли доказать, что у электролита может быть еще одна функция - работа в паре с катодом с целью обеспечения улучшенных свойств элемента питания.

По мнению Ченду Ляна, благодаря появлению электролита с двойным назначением сегодня открывается возможность конструирования элементов питания с недоступной ранее электрической плотностью.

Ученые использовали в качестве среды для переноса ионов твердый электролит из тиофосфата лития. "По мере разряда разработанной нами батареи вырабатывается соль фторида лития. Благодаря ей повышается электрохимическая активность электролита. Электролит, соединенный с катодом превращается из неактивного емкостного элемента батареи в активный", - объясняет Ченду Лян.

<< Назад: Смартфон Huawei Ascend P7 13.05.2014

>> Вперед: Британская система автоматического распознавания паспортных фото 12.05.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Робот на прополке 24.11.2005 Шведский инженер придумал робота, который умеет полоть огород. Тот, кто не хочет пользоваться гербицидами и прочими химикатами, то есть занимается модным в Европе органическим земледелием, вынужден выпалывать сорняки вручную. Делать это нынче совсем не легко - коренные европейцы не хотят заниматься такой работой, а привлекать гастарбайтеров не каждому по нраву. В результате сорняки наносят немалый ущерб. Например, потери на одном гектаре сахарной свеклы могут достигать двух тысяч долларов. "Разработанный нами робот Лукас может сократить эти потери вдвое, - говорит Бьерн Астранд, аспирант Халмстадского университета. - Этот робот умеет пропалывать не только свеклу, но любые культуры, которые сажают рядами, - и салат, и цветную капусту, и морковь". Главное устройство Лукаса - системы распознавания растений. Их у него три. С помощью инфракрасной камеры он определяет положение рядов и выпалывает все, что находит в междурядье. В ряду он пользуется другой камерой, которая дает цветное изображение. Анализируя цвет и форму растений, Лукас отделяет сорняки от культурных ростков. К сожалению, их вид меняется в зависимости от погоды и при болезнях. Поэтому, чтобы надежно отличить сорняки, робот анализирует расположение растений. Дело в том, что при автоматической посадке культурные семена оказываются на одном и том же расстоянии друг от друга. Зная это расстояние и сопоставляя цвет и форму растений, робот точно определяет объект для выпалывания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026