Новости бизнесаСтатьиНоу ХауАналитикаДеньгиБизнес технологииКурс валют
Главная > Новости бизнеса > Hi-Tech > Нанотехнологии могут существенно ускорить приход топливных элементов

Нанотехнологии могут существенно ускорить приход топливных элементов

Понедельник, 13 марта 2006 г.

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

Растущая потребность в компактных и емких источниках энергии для портативных устройств побуждает исследователей интенсифицировать поиск новых решений: серди перспективных кандидатов на роль "батарейки будущего" заметное место занимают топливные элементы.
По энергоемкости они уже сейчас на порядок превышают лучшие образцы традиционных батарей. Если ионно-литиевая батарея обеспечивает 300 Вт*ч в пересчете на литр объема, топливный элемент с использованием метанола теоретически может "выдать" 4800 Вт*ч в пересчете на литр объема! Говоря простым языком, это означает, что ноутбуки с новыми батареями могли бы сутками работать без подзарядки, а время автономной работы сотового телефона превысило бы месяц. Вот почему ведущие компании отрасли, такие, как Toshiba, IBM и NEC ведут исследования в области топливных элементов.
В общих чертах принцип работы топливного элемента заключается в том, что из химического источника извлекаются атомы водорода, которые при взаимодействии с катализатором (например, платиной) отдают электроны (генерируется ток, необходимый для питания электроники). Ионы водорода, получившиеся в результате процесса, отделяются от топлива при помощи электролита и образуют молекулы воды, вступая в реакцию с атмосферным кислородом. Очевидно, что чем больше топлива удается привести в контакт с катализатором, тем больше ток, генерируемый элементом. Итак, поверхность катализатора - ключ к эффективности батареи.
До настоящего момента для увеличения площади поверхности были опробованы методы, позаимствованные из полупроводникового производства, такие, как травление или испарение слоев материала. К сожалению, такой подход оказался не только дорогостоящим, но и ограниченным по результативности.
Исследователи из университета штата Висконсин решили применить новый подход. В результате, им удалось не только повысить КПД элементов, но и полностью отойти от потребности в сложных и дорогих технологиях.
В роли материала для топливных каналов был использован фильтр из пористой окиси алюминия стоимостью менее 100 долларов. Фильтр изрешечен замечательными цилиндрическими отверстиями диаметром всего лишь 200 нм, и используется в лабораториях, как шаблон для выращивания нанопроводников. Ученые создали в фильтре нанопроводники из сплава платины и меди, а затем растворили медь, пропитав фильтр азотной кислотой. Теперь, вместо сплошных нанопроводников, каждое отверстие фильтра оказалось заполнено пористым платиновым электродом. Частично растворившиеся проводники имеют очень сложную структуру и огромную площадь поверхности.

Для построения топливного элемента осталось заполнить поры раствором NaBH4. Листок электролитической фильтрующей бумаги был помещен между массивами нанотрубок, чтобы обеспечить отток ионов водорода. Для подвода электродов подходит любой участок внешней поверхности "бутерброда", что упрощает подключение полученного источника питания. Элементы можно соединять параллельно и последовательно, наращивая ток и напряжение батареи, соответственно.

Находясь еще на стадии прототипа, новый элемент по эффективности превзошел топливные элементы, изготовленные с помощью литографических технологий, на порядок величины! При этом он оказался дешевле их в изготовлении. Несмотря на впечатляющий результат, разработчики считают, что остается место для усовершенствования, поскольку, по их собственной оценке, в батарее активно всего лишь около трети сформированных из сплава электродов.
Источник: PhysOrg.com

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


Просмотров: 1444
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

11: 00
Беспроводная зарядка в iPhone 8 заработает быстрее с iOS 11.1 |
10: 40
Быстрые радиовсплески: кто отправляет в космос загадочные сигналы? |
10: 40
Символы TZRX в обозначении модулей памяти G.Skill Trident Z RGB указывают на «улучшенную совместимость» с процессорами AMD Ryzen и Ryzen Threadripper |
09: 40
10 трендовых каналов Telegram, на которые стоит подписаться |
07: 40
Большую часть Imagination Technologies купит китайский фонд Canyon Bridge Capital Partners |
07: 40
iPhone 8 звучит громче iPhone 7 |
07: 20
Тыльное стекло смартфона iPhone 8 нельзя назвать очень хрупким |
07: 00
Apple добавила другой способ сброса настроек для iPhone 8 и iPhone 8 Plus |
07: 00
Nokia 8 в версии 6-128 Гб выйдет в октябре |
07: 00
VAIO выпустила второе поколение ноутбуков S11, S13, и S15 |
07: 00
Смартфон Micromax Selfie 3 оснащен мощной фронтальной камерой |
18: 40
Мозг "узнаёт" знакомые лица, даже если человек этого не осознаёт |
18: 20
Nvidia продает Shield TV за $ 179, чтобы конкурировать с Apple TV 4K |
18: 00
Apple Watch Series 3, по-видимому, может заряжается на различных зарядных устройствах с технологией Qi |
18: 00
Процессор Intel Core i7-8700K сравнили с основными конкурентами в ряде тестов |
17: 40
Tesla избавляется от самой дешевой модели S |
17: 40
Приставка Apple TV 4K не способна воспроизводить видео 4K на YouTube |
17: 40
Специалисты DxOMark объявили камеру iPhone 8 Plus лучшей в истории смартфонов |
17: 40
DxOMark: в iPhone 8 и 8 Plus установлены лучшие камеры на рынке |
17: 40
Далекая галактика бомбардирует Землю высокоэнергетическими лучами |
16: 40
Doogee S60 - телефон, сделанный для очень мужественных мужчин |
16: 40
Проверил Яндекс.Карты с дополненной реальностью. Работают! |
16: 20
Новая версия видеокарты EVGA GTX 1080 Ti FTW3 Elite получила память с частотой 12 ГГц |
16: 20
Специалисты DxOMark назвали iPhone 8 Plus лучшим камерофоном всех времен, оценив его в 94/100 |
16: 20
Видеообзор: Лучшие смартфоны 2017 года |
16: 20
Volvo предлагает менять автомобиль каждые два года |
16: 00
Рокетбанк дарит iPhone 8 на 64 ГБ. Как получить? |
15: 20
Opera первым среди браузеров поддерживает видео с углом обзора 360 градусов |
15: 20
Мошенники нашли новый способ вымогать деньги с владельцев Mac |
15: 20
Как изготавливают промышленные подшипники: видео для техноманов |
15: 00
Разработан искусственный аналог присоски рыбы-прилипалы |
Новости бизнесаСтатьиНоу ХауАналитикаДеньгиБизнес технологииКурс валют
Rating@Mail.ru
Условия размещения рекламы

Наша редакция

Обратная связь

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