Разработана новая технология анодов из кремниевых нанотрубок

Разработана новая технология анодов из кремниевых нанотрубок

Кремниевый анод, используемый в батареях, разрушается в течение нескольких циклов из-за воздействия электролита и деформации. Чтобы преодолеть эту проблему, группа исследователей во главе с Йи Кюи (Yi Cui) из Стэнфордского университета (Stanford University) и «SLAC» разработали кремниевые нанотрубки с двойными стенками, которые выдерживают более 6000 циклов, сообщает «PC-News.info». Это намного больше, чем требуют мобильная электроника и электрические транспортные средства.

За последние 5 лет команда Кюи использовала наночастицы кремния и нанопроволоку для изготовления кремниевых анодов с улучшенным сроком службы. Новый интерфейс, включающий в себя кремниевые наноструктуры с двойной стенкой и керамическое покрытие из слоя оксида кремния, открывает путь к разработке более лёгких, более прочных и меньших по размеру батарей.

Внешний керамический слой предотвращает расширение внешних стен нанотрубок, что в последствие позволяет нанотрубкам оставаться неповреждёнными. Но, так как нанотрубоки не являются достаточно большими, кремний способствует расширению и проникновению молекул электролита в них. В результате чего анод способен работать более 6000 циклов, при этом сохраняя 85% ёмкости после первого зарядного цикла.

Кюи сообщил, что его следующим шагом будет упрощение процесса производства двухслойных кремниевых нанотрубок. Члены его команды работают над проектированием катодов, которые будут работать с новым анодом для создания батарей, способных продемонстрировать в 5 раз больше производительности, чем существующая литий-ионная технология.

В 2008-ом году Кюи основал компанию под названием «Amprius» для лицензирования прав патентов Стэнфорда, которые охватывают его технологию анодов из кремниевых нанотрубок. Краткосрочная цель компании заключается в изготовлении батарей, которые имеют плотность энергии в 2 раза выше, чем у нынешних литий-ионных батарей.

Результаты данного исследования были изложены в журнале «Nature Nanotechnology».

Источник: pc-news.info

Похожие новости:
Транзисторы с углеродными нанотрубками
Недавно мы уже представили вам, как наш мир будет выглядеть через 10 лет. Мы упомянули о создании в скором времени более быстрых и менее энергоемких компьютеров, которые будут основаны на транзисторах, изготовленных из углеродных нанотрубок. IBM объявила, что она интенсивно работает над развитием этой технологии, и предусматривает, ..
2014-07-23 1737 0 Технология
0
Аллерген приспособили в качестве анода для аккумулятора
Ученые предложили использовать пыльцу в литий-ионных аккумуляторах в качестве сырья для создания анодов. Статья была опубликована в журнале открытого доступа Scientific Reports.Чтобы получить материал для электродов, исследователи подвергли пыльцу рогоза и пчелиную пыльцу твердотельному пиролизу в присутствии инертного ..
2016-02-08 1464 0 Технология
0
Физики научились растить на чипах радиаторы из нанотрубок
Ученые смогли в шесть раз повысить эффективность охлаждения микропроцессоров при помощи радиаторов из углеродных нанотрубок. Новый способ сцепления нанотрубок с металлическими поверхностями описан в статье, опубликованной в Nature Communications. Краткое описание исследования приведено на сайте Национальной лаборатории имени ..
2014-01-29 1357 0 Технология
0
Литиевые аккумуляторы следующего поколения позволят смартфонам работать дольше
Группа ученых из Стенфордского университета (США) предложила способ двух-, трехкратного повышения емкости литиевых аккумуляторов, широко применяемых в электронике, в том числе в смартфонах. О своем исследовании исследователи рассказали в журнале Nature Nanotechnology. По мнению ученых, литий остается самым ..
2014-07-28 2428 0 Технология
1
Транзистор из нанотрубки впервые победил своего кремниевого собрата
Специалисты IBM создали транзистор из одной углеродной нанотрубки. Устройство, длина которого не превышает 9 нанометров, подивило учёных – по производительности оно превзошло всех своих собратьев того же размера, в том числе транзистор кремниевый. Открытие сулит различной технике увеличением производительности ..
2012-01-27 2186 0 Технология
0
Ученые: солнечные батареи будут работать в ИК диапозоне
Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) совершили огромный прорыв в технологии солнечных батарей – ученые создали новый тип фотоэлементов, способных работать в инфракрасном диапазоне. До сих пор солнечные батареи не способны были функционировать в подобных условиях. Эта новая технология может ..
2012-06-26 2884 0 Технология
2
Ученые вырастили самые плотные углеродные нанотрубки
Выдающиеся механические, электрические и тепловые свойства углеродных нанотрубок делают их прекрасным материалом для производителей электроники. Однако, до недавнего времени ученые полагали, что низкая плотность графеновых крошечных цилиндров, необходимых для разработки множества приложений микроэлектроники, помешает этому. Теперь же, команда ..
2013-09-23 1522 0 Технология
1
Углеродные нанотрубки стали основой голограммы
Инженеры из Кембриджского университета создали голограмму при помощи многостенных углеродных нанотрубок. Работа опубликована в журнале Advanced Materials, ее краткое содержание приводит сайт университета. Изображение создавалось при помощи лазера, свет которого падал на специальную голографическую подложку. На ней в особом порядке были расположены ..
2012-09-25 1393 0 Технология
0
Созданы строительные крепления из углеродных нанотрубок
Междисциплинарная группа исследователей из «Университета Делавэра» (University of Delaware) участвует в развитии структурной системы мониторинга, основанной на композитах состоящих из углеродных нанотрубок, сообщает «SciencePlanet.ru». «Национальный научный фонд» (National Science Foundation) выделил грант в размере 300.000 долл. США, ..
2012-09-23 1380 0 Технология
0
Ученые создали проводящие ток нитки
Исследователи из университета Райса совместно с коллегами из голландской компании Teijin Aramid и израильского института Технион разработали новый тип волокон на основе углеродных нанотрубок, способных проводить ток и тепло подобно металлическим проводам. При этом волокна выглядят как обычные нитки. В отличие ..
2013-01-15 1521 0 Технология
0
Нанотрубки стали основой нового типа солнечных батарей
Инженеры из Массачусетского технологического института создали новый тип фотоэлементов, в которых используются только углеродные нанотрубки и фуллерены. Работа ученых принята к публикации в журнале Advanced Materials (на момент написания заметки она была недоступна), а с ее кратким содержанием можно ознакомиться на сайте ..
2012-06-21 2156 0 Технология
0
Нанотрубки повысят эффективность солнечных батарей
Исследователи из Университета Умео в Швеции обнаружили, что контролируемое размещение углеродных нанотрубок в наноструктурах создает огромный толчок в повышении производительности электронных устройств. Их новаторские результаты опубликованы в престижном журнале «Современные материалы» (Advanced Materials). Углеродные нанотрубки - цилиндрические кристаллы, состоящие ..
2014-03-20 2014 0 Технология
0
Создан новый материал для получения эластичных проводников
Исследователи из Университета Северной Каролины (США) разработали новый метод создания эластичных проводников на основе углеродных нанотрубок. Учёные надеются, что их технология позволит производить этот материал в количестве, необходимом для нового поколения эластичной электроники. Очевидное преимущество продуктов на основе ..
2012-01-25 2457 0 Технология
0
Удалось вырастить углеродные нанотрубки с заданными характеристиками
Углеродные нанотрубки ― очень полезный предмет. Это и сверхпроводимость, и новые способы генерации энергии. Они могут придавать особые свойства полимерам и очищать воду от свинца. По мнению специалистов, за углеродными нантрубками будущее оптики, микроэлектроники, медицины, строительства и множества других ..
2013-08-29 1566 0 Технология
0
Новый лазер позволит печатать смартфоны на футболках
Согласно новому докладу, опубликованному в журнале ACS Nano, команда австралийских инженеров смоделировала тип лазера под названием Spaser, который в перспективе позволит создавать электронику, и в частности смартфоны, настолько миниатюрные и гибкие, что их можно будет печатать даже на футболке. Проще говоря, Spaser ..
2014-04-27 1586 0 Технология
0