Новости бизнесаСтатьиАналитические колонкиДеньгиКурс валютБизнес технологии
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: 1408
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

18: 40
Теперь 3D-принтеры могут работать и со стеклом |
18: 40
Элон Маск: соединить мозг с компьютером можно будет через 8 лет |
18: 00
Lexus NX стал ярче и адаптивнее |
18: 00
Запуск реактивных двигателей: залипательная подборка |
18: 00
В картах памяти Adata ISDD361 используется флэш-память SLC NAND |
17: 20
Что посмотреть на выходных #117: шпионская подборка |
16: 40
Баден-Баден и уведомления в Вебмастере |
16: 40
"Хоббиты" оказались братьями человека умелого |
16: 40
Электрическая стимуляция мозга улучшает память |
15: 20
Blackview BV7000 — упрощенная версия «неубиваемого» смартфона BV7000 Pro |
15: 00
Второе поколение 10-нм техпроцесса Samsung FinFET готово к производству |
14: 40
Tesla отзывает 53000 электромобилей из-за проблемы с тормозами |
14: 40
В сердце нашли встроенный "дефибриллятор" |
14: 40
Что будет, если пропустить звук через 10 мегафонов подряд? |
14: 20
MSI выпустила самые компактные версии видеокарты Radeon RX 550 |
14: 20
NXP Semiconductors продала акции китайского контрактного производителя полупроводниковой продукции ASMC |
14: 00
Новое "Большое мусорное пятно" в Северном Ледовитом океане |
14: 00
Как сделать электролобзик своими руками |
14: 00
В Китае на пешеходных переходах поставили турникеты |
14: 00
Госдума утвердила законопроект о переводе бюджетников на карты «Мир» |
13: 40
В следующем году Sharp выйдет на европейский рынок смартфонов |
13: 40
Красноватый оттенок дисплея Samsung Galaxy S8 планируют убрать при помощи прошивки |
13: 40
NIO ES8 — вместительный электромобиль из Поднебесной |
13: 40
Мобильное Облако Mail.Ru стало дружелюбнее к планшетам |
13: 40
Сотрудник Apple пожаловался на боль в глазах после прототипа очков дополненной реальности |
12: 40
Безрамочному смартфону Doogee Mix приписывают цену не более $200 |
12: 40
Стартовали международные продажи Samsung Galaxy S8 и S8+ |
12: 40
РЖД выпустило приложение для покупки билетов на iOS и Windows Mobile |
12: 40
В США насчитали более 85 млн владельцев iPhone возрастом не младше 13 лет |
12: 40
Ассортимент Gigabyte пополнился двумя картами Radeon RX 550, отличающимися габаритами, охладителями и частотами |
12: 40
Универсальные карты Plastc Card, способные заменить все пластиковые карты владельца, не появятся на рынке из-за закрытия компании |
Новости бизнесаСтатьиАналитические колонкиДеньгиКурс валютБизнес технологии
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: 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003