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: 1464
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

17: 20
Запуск «Тополя» показали на панорамном видео |
16: 20
Motorola задела самолюбие Samsung в новой рекламе |
16: 20
7 крутых боевиков 2017 года, которые вы могли пропустить |
16: 20
В МГУ научились генерировать истинно случайные числа |
13: 20
Специальный «Бентли» для тех, кто любит пострелять |
13: 20
Раскрыт секрет выживания обитателей соленых озер |
13: 20
Samsung может представить Galaxy S9 в январе |
12: 00
Черная пятница в LightInTheBox: скидки на смартфоны, ТВ-приставки и ноутбукиXiaomi Mi A1 |
12: 00
Ноутбуки Microsoft Surface Book 2 могут разряжаться во время зарядки |
11: 40
Назван срок «ожидаемой доступности» объектива Sony FE 400mm F2.8 GM OSS |
11: 40
Илон Маск на спор построил крупнейшее энергохранилище за 100 дней |
11: 00
Появилось видео распаковки графического ускорителя PowerColor Radeon RX Vega 64 Red Devil |
09: 40
Экран смартфона Samsung Galaxy S9 будет занимать 90% лицевой панели |
07: 40
Eluga C — первый «полноэкранный» смартфон Panasonic |
07: 40
Смартфон 360 N6 Pro может получить второй экран и два дактилоскопических датчика |
07: 20
Если бы Tesla выпустила смартфон, он выглядел бы так |
07: 00
Apple подала заявку на патент гибкого дисплея |
07: 00
Apple приобрела стартап-проект дополненной реальности |
18: 40
Технические характеристики Lamborghini Urus раскрыты до премьеры |
18: 20
Беспилотники Ford смогут понимать язык тела и выражения лица |
18: 20
Нам пишут: Концепт безрамочного смартфона BlackBerry |
18: 20
Найдите на снимке снежного барса |
17: 40
Смартфону Galaxy S9 приписывают камеру с трехслойным датчиком, способную снимать со скоростью более 1000 к/с |
17: 20
Настройка и подключение Турбо-страниц |
17: 20
Как делают металлические газовые баллоны? |
17: 20
Молнии вызывают ядерные реакции в небе |
16: 40
Распродажа от Cafago: смартфоны, шапки с Bluetooth и не только |
16: 40
Стали известны цены на грузовик Tesla. Они ниже ожидаемых |
16: 40
OnePlus 5T против iPhone X: тест на скорость |
15: 20
На Kickstarter появилась бутылка Quartz с функцией автоматической очистки воды |
14: 40
Доступные и быстрозаменяемые детские протезы: история создания востребованного продукта |
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

Июнь 2014: 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