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: 1496
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

13: 00
Названа точная дата начала продаж камеры Olympus Pen E-PL9 |
13: 00
Производитель чехлов подтвердил наличие трех модулей в основной камере смартфона Huawei P20 Plus |
12: 40
68% американских родителей признали себя зависимыми от мобильных устройств |
11: 40
Смартфон Oppo R15 с поддержкой 20-ваттной зарядки тоже похож на iPhone X |
11: 40
Компания Universal Display отчиталась за минувший квартал и 2017 год в целом |
11: 20
Прекращена разработка коммуникационной платформы Apache Wave |
10: 40
Светодиодные лампы должны полностью вытеснить традиционное освещение в Индии уже в 2019 году |
10: 00
Смартфон Huawei Mate 10 Pro использовали для управления автомобилем Porsche Panamera |
09: 40
Мне надоел iPhone X |
08: 20
Беспроводная зарядная станция AirPower поступит в продажу в марте |
07: 20
За полгода функция SOS в iOS 11 успела достать службу 911 |
07: 00
Apacer пополняет линейку оперативной памяти Commando новыми комплектами DDR4 |
17: 40
Четыре китайские компании поддержали стандарт Micro Four Thirds |
17: 40
Microsoft разработала VR-систему для слепых |
17: 00
На данном этапе беспилотный летательный аппарат Airbus способен продержаться в воздухе не более 10-11 минут |
16: 40
Аналитики Gartner впервые зафиксировали сокращение рынка смартфонов |
16: 40
Беспроводные наушники Apple AirPods 2 выйдут в нынешнем году и не принесут значимых новшеств |
16: 40
Как делают автомобильные шины? |
16: 00
Любители торрентов оказались под угрозой взлома |
16: 00
Студенты не замечают депрессию у соседей по общежитию |
16: 00
Volvo представила универсал V60 нового поколения |
15: 00
Видеокарты Asus Cerebrus GeForce GTX 1050 и пара GTX 1050 Ti защищены металлическими пластинами с тыльной стороны |
15: 00
Доходы трех основных поставщиков серверной памяти DRAM в прошлом квартале выросли на 14% |
14: 40
Большая часть владельцев умных акустических систем не использует и половины возможностей этих устройств |
12: 20
В OpenBSD исправлена уязвимость Meltdown. Вышло стабильное обновление микрокода Intel |
12: 00
Цифра дня: Сколько получат победители чемпионата ВКонтакте по программированию? |
12: 00
У Минобороны появились засекреченные мобильники за 115 тыс руб |
11: 40
Есть ли жизнь на Марсе: насколько близки учёные к решению этого вопроса |
10: 20
Рынок принтеров, МФУ и копиров за год сократился на 1% |
10: 20
В России за предзаказ Meizu M6s подарят Pixelphone S1 |
10: 20
По прогнозу DSCC, рынок материалов OLED у 2022 году вырастет до 2,56 млрд долларов |
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

Январь 2018: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31