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: 1396
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

07: 40
Что случилось 27.02.2017? |
07: 00
Сергей Калугин получил предложение |
07: 00
"ВымпелКом" продолжает терять выручку |
07: 00
Vimpelcom Ltd. сместит акцент |
07: 00
Игра: браузерный симулятор системы управления беспилотным автомобилем |
07: 00
Gett изменил стоимость поездки по тарифу «Эконом» |
07: 00
Представлена обновленная легенда Nokia 3310 |
07: 00
SpaceX анонсировала первый полёт космических туристов к Луне в 2018 году |
18: 40
МТС подарит бесплатный мобильный интернет за просмотр рекламы |
18: 20
«Без высокого удержания пользователей ваш продукт напоминает дырявое ведро» — Выдержки из «Настольной книги продуктового аналитика» |
18: 20
Перо Samsung S Pen стилизовано под классический простой карандаш Staedtler Noris |
18: 00
Конец света от удара астероида: как это будет на самом деле |
18: 00
МТС предложит бесплатный мобильный интернет в обмен на просмотр рекламы |
16: 40
10 концепт-каров, которые нас удивили |
13: 20
Проектом netcode.io предложены средства для использования UDP в web-приложениях |
13: 20
Включенные смартфоны Samsung Galaxy S8 и S8+ стали героями нового ролика |
13: 00
Digital за неделю: новости в сфере рекламы и маркетинга |
12: 20
Холдинг Fort Group продал контроль над «Деловым Петербургом» главному редактору газеты |
12: 00
Новым президентом "Ростелекома" станет Михаил Осеевский |
12: 00
Больше всего пользователей смартфонов в Москве среди абонентов МТС |
12: 00
Онлайн-кинотеатры заработали на билетах |
12: 00
Российские генетики изучили работу генов космических мух |
12: 00
Названы системные требования Mass Effect: Andromeda |
11: 40
Spider-Man должна стать лучшей игрой про Человека-Паука |
11: 40
Suda51 рассказал, каким он видит свою игру про Марио |
11: 00
Коллайдер NICA запустят в 2020 году |
11: 00
Младшие Ryzen от AMD появятся во втором квартале 2017 года |
10: 40
Новая Nokia 3310: возвращение легенды не оправдало надежд |
10: 40
JCB Dieselmax: как производитель тракторов ставил рекорд скорости |
07: 00
"Большая четверка" сильнее московских морозов |
07: 00
Mail.Ru Group показала рост |
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