Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Новые электроды позволят создать мощнейшие батареи
Группа ученых разработала трехмерные наноструктуры для аккумуляторных катодов, что позволяют значительно быстрее осуществлять циклы зарядки и разрядки, не жертвуя мощностью ради объема хранимой энергии. Выводы исследователей будут опубликованы 20 марта в онлайн издании журнала Nature Nanotechnology.
Помимо быстрой зарядки потребительской электроники, новые батареи смогут применяться также и для электрических транспортных средств, медицинских приборов, лазеров и вооружения.
"Разработанная нами система дает вам конденсаторную мощность с аккумуляторной энергией", сказал Браун, профессор материаловедения и инженерии. "Большинство конденсаторов хранят очень мало энергии. Они могут выпустить ее очень быстро, но они не могут сохранить достаточного количества. Большинство батарей хранит достаточно большое количество энергии, но они не могут быстро предоставлять или получать энергию. Мы совместили мощность конденсаторов с емкостью батарей."
Качество типовых литий-ионных (Li-Ion) или никель-металл-гидридных (NiMH) аккумуляторных батарей значительно ухудшается, когда они быстро заряжаются или разряжаются. Внедрение в батарею тонкой пленки из активного материала позволяет очень быстро заряжать и разряжать ее, но уменьшает мощность почти до нуля, так как активное вещество потребляет почти всю энергию.
Группа Брауна обернула тонкую пленку в трехмерную структуру, достигнув как высокого объема, так и высокой мощности. Они продемонстрировали электроды батарей, которые могут заряжать или разряжать их за несколько секунд, от 10 до 100 раз быстрее, чем эквивалентное электроды обычных батарей.
Разработанные ими электроды могут привести к телефонам, заряжаемым в течение секунд или ноутбукам, заряжающимся в течение нескольких минут, а также мощным лазерам и дефибрилляторам, которым не нужно будет время для подзарядки между импульсами.
