Элементом скафандров могут стать батареи из кремния

Вторник, 1 сентября 2020 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Команда ученых из Клемсонского университета разработала новый метод создания батарей с помощью кремния. Решение существующих проблем включения этого материала в литий-ионные аккумуляторы позволяет создавать устройства, которые могут стать эффективными источниками питания для спутников, марсоходов и скафандров.

О потенциале кремния в литий-ионных батареях известно уже давно. Использование этого материала вместо графита может увеличить емкость батарей в целых 10 раз. Однако существует несколько проблем с его применением.

Кремний не обладает такой же прочностью, как графит. Когда батарея заряжается и разряжается, кремний распадается на мелкие кусочки. Это приводит к износу анода (положительный электрод) и выходу из строя батареи.

Команда ученых из Клемсонского университета решила эту проблему с помощью слоев углеродных нанотрубок Buckypaper. Исследователи соединили их с наночастицами кремния, создав структуру похожую на колоду карт, когда межу каждым слоем Buckypaper зажаты частицы кремния. Авторы работы говорят, что образованная структура удерживает наночастицы кремния вместе даже после 500 циклов и уменьшает электрическое сопротивление, возникающее при разрушении наночастиц.

Если говорить проще, то суть этого метода в том, что даже если зарядка и разрядка батареи заставляют частицы кремния распадаться, они остаются запертыми внутри «сэндвича» из слоев Buckypaper и поэтому способны дальше выполнять свои функции. Такая структура позволяет батарее иметь большую емкость при меньшем весе. И это еще не все! Команда отмечает, что их метод имеет еще один бонус. Использование нанотрубок создает буферный механизм, который позволяет заряжать батареи со скоростью в четыре раза выше текущей.

Такие легкие и быстро заряжающиеся батареи большой емкости могут найти множество применений. Однако авторы работы заостряют внимание на космической сфере и видят потенциал для создания специальных скафандров и спутников.

«Большинство спутников в основном получают энергию от Солнца», — говорит автор исследования Рамакришна Подила. «Но аппараты должны быть способны накапливать энергию, когда они находятся в тени Земли. Мы должны сделать батареи как можно более легкими, потому что чем больше весит спутник, тем больше стоит его создание и запуск».

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 133
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003