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: 1431
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

17: 40
Специалисты KIMM смогли ускорить производство панелей micro-LED в 1000 раз |
17: 40
Лучшие цены и ассортимент АКБ в Питере и области |
17: 40
Современные средства привлечения новых клиентов в сети |
17: 40
Отличная электропродукция по выгодным ценам |
17: 20
Компания SK Hynix отчиталась за второй квартал 2017 года |
17: 20
Первый Стрим День #gaming4good: YouTube-геймеры собрали более двух миллионов рублей на благотворительность |
17: 20
iOS 11 теперь отображает реальный объём памяти |
16: 20
Банки России начнут распознавать клиентов по селфи |
16: 20
Jaguar Land Rover оснастит свои автомобили Яндекс.Навигатором и Музыкой |
16: 20
Каким будет новый бюджетный смартфон от Nokia? |
16: 20
Виртуальная реальность для артиллеристов: дым и туман теперь не страшны |
16: 20
Тест новой бронебойной пули BS-13 |
16: 20
Cервис для изучения языков Duolingo привлёк $25 млн при оценке в $700 млн |
15: 00
LG выпустила новые датчики для умного дома |
15: 00
Samsung Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Note 9 обзаведутся двойными камерами |
14: 20
Android Осьминог: Google уйдет от привычных наименований Android? |
14: 20
Бесплатный топ: 5 годных приложений для работы с видео |
14: 00
Вопрос читателям: Как вы перемещаетесь по городу |
14: 00
Минтранс предложил исключить телефоны, компьютеры и фотоаппараты из бесплатной ручной клади |
14: 00
«Дорога к успеху вымощена тысячами крошечных нет» |
14: 00
Нехватка компонентов подорвет поставки ПК в этом полугодии |
14: 00
Лучшие антивирусные приложения для Windows 10 Creators Update за июль 2017 |
13: 40
Александр Грек о голографическом кино |
13: 40
США планируют оснастить боевые корабли рельсотронами в ближайшем будущем |
13: 40
Yota позволила абонентам формировать собственные тарифные планы |
13: 40
Продажи процессоров AMD Ryzen Threadripper начнутся 10 августа |
12: 40
На Луне есть вода, и ее довольно много |
12: 20
Какой айфон лучше купить в 2017 году? |
12: 20
Апелляционный суд отказался блокировать Pornhub в России на фоне появления авторизации через «ВКонтакте» |
12: 00
К 40-летию участие в F1 компания Renault выпустила... чайник |
12: 00
Процессор Intel Core i9-7960X набирает 33672 балла в тесте Geekbench |
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