Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек

Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек

Химики из Университета Калифорнии разработали рекордно устойчивые к перезарядке электроды на основе тонких волокон. По словам исследователей, подобный материал для литий-ионных батарей позволит обеспечить сотни тысяч циклов зарядки без падения электрической емкости. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy Letters, кратко о нем сообщает пресс-релиз университета.

В качестве основы для материала авторы использовали золотые нити, покрытые слоем оксида марганца. Последний представляет собой «губку», способную запасать в себе литий и высвобождать его для электрохимических реакций. Нити помещали в гель из ПММА (полиметилметакрилата), содержавший раствор соли лития, и тестировали на устойчивость к циклам зарядки. Материал выполнял роль как катода, так и анода.

За три месяца тестирования авторы провели более 200 тысяч циклов зарядки-разрядки волокон и не обнаружили никаких следов деградации. Это необычно, поскольку обычно устойчивость подобных материалов сохраняется не дольше 5-7 тысяч циклов. Для сравнения химики заменили полимер в ячейке на поликарбонат — через 2-8 тысяч циклов вновь начала наблюдаться деградация. 

Авторы связывают наблюдаемый эффект с тем, что ПММА делает оксид марганца на поверхности волокон более пластичным и гибким — благодаря этому он не растрескивается при встраивании в него лития. Именно эти процессы и снижали устойчивость электродов в поликарбонате.

Поиск устойчивых материалов для катодов и анодов — одна из важных задач, стоящих перед разработчиками литий-ионных батарей. В качестве них предлагают самые разные вещества, например, пыльцу, свечную копоть и бумагу, специальным образом обработанную и сложенную методами киригами. 

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Инженеры совершили прорыв в солнечной электроэнергетике
Исследователи шведского университета Лунда провели успешный эксперимент, который показал, что нанопровода могут быть использованы для производства солнечных батарей. Это позволит снизить стоимость батарей и улучшить их качество, сообщает «Новости Украины». «Наши результаты наглядно показали, что использование нанопроводов ..
2013-01-21 2184 0 Технология
0
В Гарварде «замутили» стекла нанопроводами
Инженеры из Гарварда разработали новую технологию для создания умного стекла. Об этом сообщает журнал Optics Letters.Умное стекло представляет собой композит из слоев стекла и различных химических материалов, используемый в архитектуре и производстве для изготовления светопрозрачных конструкций, изменяющий свои оптические свойства при изменении внешних условий, например, освещённости, температуры или при подаче ..
2016-03-15 1681 0 Технология
0
Электрический выключатель из одной молекулы проработал год
Химики из Китая, США и Израиля создали рекордно устойчивый мономолекулярный электрический переключатель — он способен функционировать на протяжении года. Для того, чтобы включить или выключить его требуется лишь посветить на него светом определенной длины волны. Независимые эксперты отмечают, что стабильность, которой ..
2016-06-18 1639 0 Технология
0
Ученые создали в лаборатории первую кожу киборга
Ученые Гарвардской лаборатории создали первую в мире «кожу киборга». Исследователи успешно провели испытания, в ходе которых электрические нанопровода были вживлены в искусственно созданный биоматериал, сообщает британское издание Huffpost Tech. «Встроенные» в кожу провода позволяют ученым ..
2012-09-5 1842 0 Технология
0
Химики создали супергидрофобную медь из «красного дерева»
Химики из Нанкинского Научно-Технологического Университета разработали новый способ синтеза супергидрофобной меди на основе древесины азиатского «красного дерева». Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.Авторы работы использовали структуру древесины диптерокарпа в качестве шаблона для будущего материала. Ученые ..
2016-01-15 1332 0 Технология
0
Химики создали молекулярные сети для одиночных вирусов
Химики из Университета Индианы разработали методику, позволяющую защищать частицы вирусов от внешней среды с помощью тонких молекулярных сетей. Она основана на самосборке металлорганических каркасов вокруг вируса. Образующейся молекулярной пленки оказывается достаточно, чтобы удерживать воду внутри ..
2016-08-03 2801 0 Технология
0
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1916 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-21 2417 0 Технология
0
В США создали сверхлегкий и прочный композиционный материал
Физики из США создали металлический композитный материал, который обладает высокой прочностью и малой массой. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко об этом сообщается на сайте Gizmodo.Композит создан из сплава магния и цинка. В него в жидком состоянии ..
2015-12-25 3139 0 Технология
1
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-24 2461 0 Технология
0
Химики создали реактивные микрочастицы
Ученые из Калифорнийского университета создали реактивные микрочастицы, способные передвигаться в воде. Статья ученых появилась в журнале ACS Nano. Объектом исследования выступали частицы из сплава алюминия и галлия диаметром около 20 микрометров. С одной стороны они были покрыты титановой пленкой. ..
2012-08-28 1743 0 Технология
0
Химики создали оболочку для искусственной клетки
Химики совершили важный шаг в области создания искусственных форм жизни с нуля. Используя новые виды химических реакций, им удалось создать самосборные клеточные мембраны, структурные оболочки, которые могут содержать и поддерживать реакции, необходимые для жизни. Старший преподаватель химии ..
2012-01-30 2138 0 Технология
0
Ученые создали ткань, убивающую бактерии
Израильский профессор Аарона Геданкена и  ученые из Бар-Иланского университета, создали новое нанопокрытие для тканей, при соприкосновении с которыми погибают даже устойчивые к антибиотикам бактерии. Это покрытие для ткани, способно поднять на более высокий уровень поддержание стерильности в больницах и гигиены ..
2013-03-5 2109 0 Технология
0
Будущее топливных элементов связали с платиновыми многогранниками
Химики из США, Китая и Саудовской Аравии разработали метод получения наноразмерных платиновых многогранников, которые придают катализаторам топливных батарей рекордную удельную эффективность. Работа с описанием новой технологии опубликована в журнале Science, кратко о ней можно прочитать на сайте ..
2014-02-28 1838 0 Технология
0
Ученые создали новый класс электродов
Сами по себе прозрачные электроды не новы. Они в настоящее время используются в таких вещах, как сенсорные экраны и телевизоры с плоским экраном. Благодаря исследованиям, проводимых в Университете Purdue  штата Индиана, вскоре новый класс таких электродов может найти применение ..
2013-05-25 1530 0 Технология
0