Нанокомпозит на графене и кремнии улучшит литиево-ионные аккумуляторы

06.08.2014

Специалисты южнокорейского института UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology) разработали технологию, которая позволит улучшить электрические аккумуляторы.

За последнее время неоднократно предпринимались попытки использовать нанокомпозиты на основе графена и кремния для улучшения электрохимических характеристик аккумуляторов. К сожалению, общим слабым местом таких аккумуляторов является низкий начальный выход по току, нарушение электрического контакта и разрушение вследствие значительных изменений объема в процессе заряда-разряда. Это ведет к существенному уменьшению емкости и росту внутреннего сопротивления.

Ученые UNIST предложили новаторский подход к решению проблемы. Они использовали в аноде литиево-ионного аккумулятора наночастицы аморфного кремния на каркасе из графена (a-SBG). Структура a-SBG обеспечивает равномерное распределение островков кремния (частицы размером менее 10 нм) на обеих сторонах листов графена, за счет чего обеспечивается стабильность анода при повторении циклов заряда-разряда.

Композит продемонстрировал выдающуюся эластичность: размер частиц восстанавливается до исходного после каждого цикла, а толщина электрода уменьшается в результате самоуплотнения.

В результате экспериментов были продемонстрирована удельная емкость 468 Втч/кг и 288 Втч/кг при удельной мощности 7 кВт/кг и 11 кВт/кг соответственно.

<< Назад: USB 3.0 на расстоянии до 100 м 07.08.2014

>> Вперед: Бесплатный интернет от Facebook 06.08.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Крыша Африки стала ниже 07.04.2000 Экспедиция из 22 немецких геодезистов поднялась на вершину Килиманджаро в Танзании, чтобы с помощью искусственных спутников Земли точно измерить высоту этого потухшего вулкана. Килиманджаро, самую высокую вершину континента, часто называют "крышей Африки". Точно определять положение любой точки на поверхности Земли позволяет глобальная спутниковая система позиционирования, состоящая из 27 спутников. На спутниках установлены точнейшие атомные часы, периодически подающие радиосигнал. Улавливая специальным приемником сигналы от нескольких спутников и засекая разницу во времени их поступления, можно рассчитать точное положение приемника. Установив на вершине антенну, экспедиция измерила высоту горы с точностью до трех сантиметров. Если считать высотой отклонение вершины горы от геоида - сложной геометрической фигуры, которую представляет собой Земля, то высота Килиманджаро составляет 5891 метр 76 сантиметров. Если же считать от отметки уровня моря, принятой на территории Танзании, то величина получается несколько другой - 5893 метра 45 сантиметров. Европейцы впервые взошли на Килиманджаро в 1848 году и на глазок определили высоту горы в 4500 метров. В 1898 году немецкая экспедиция выдала с помощью барометра показатель в 6010 метров (и эта величина фигурирует в Большой Советской Энциклопедии 1953 года издания). Англичане, не восходя на гору, измерили ее высоту в 1950 году с помощью тригонометрии, несколько раз нацелив теодолит с разных точек в долине на вершину горы. По измеренным углам несложно рассчитать высоту. Однако заметные неточности вносило преломление света в воздухе, различное на разных высотах и при разных температурах. Результат - 5895 метров. Итак, "крыша Африки" оказалась сейчас ниже на три с лишним метра.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026