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: 1382
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

18: 41
Какие метрики использовать для оценки эффективности корпоративного блога |
18: 21
5 правил компании будущего: как руководить, кого нанимать и к чему стремиться — Мнение автора TechCrunch Даниэля Ли |
18: 01
Сонные люди оказались опаснее пьяных |
17: 21
Появились снимки изнутри нового кампуса Apple [фото] |
17: 01
Super Mario Run не будет работать без интернета |
17: 01
Баскетбольный мяч против законов физики |
17: 01
Land Rover построил дом для Санта-Клауса |
17: 01
«Азбука вкуса» и «Афиша-Еда» запустили сервис для доставки ингредиентов по рецептам журнала |
13: 01
Как очистить автомобильные коврики от соли |
13: 01
На выпуск устройства Lief, помогающего справляться со стрессом за счет ритмичного дыхания, уже собрано вдвое больше средств, чем намечалось |
13: 01
Китайские производители смартфонов за год нарастили поставки на 18,6% |
13: 01
Безрамочный смартфон Elephone S8 будет оснащен SoC Helio X27 |
12: 21
«Твоё Имя» обошло по сборам «Ходячий Замок» |
12: 21
LG V5? На «рендерах» нехарактерный для линейки V дизайн |
12: 21
Надёжность OpenVPN будет проверена в ходе аудита |
12: 21
Стоимость памяти DRAM продолжит расти |
12: 21
Головное устройство Sony XAV-AX100 с поддержкой Apple CarPlay и Android Auto поступило в продажу с небольшой задержкой |
12: 21
Сравнение Crash Bandicoot N Sane Trilogy с оригиналом |
11: 41
Начинается Шестая Вебмастерская. Присоединяйтесь! |
11: 41
Участникам «Снято на iPhone» прислали фотоальбомы с их работами |
11: 41
S7 Airlines предложила подписчикам стать пилотами планетохода и выиграть авиабилеты |
11: 41
Связанные с владельцами «Техносилы» инвесторы выкупили «Эльдорадо» |
11: 41
Патенты Samsung демонстрируют дрон необычной формы |
11: 41
Полиция Нидерландов следом за орлами возьмет на вооружение Microsoft HoloLens |
11: 41
Cortana научилась выключать PC и делать перезагрузку |
11: 21
В магазине Google Store больше нельзя купить часы Huawei Watch |
11: 21
По слухам, LeEco увольняет около 1400 сотрудников |
11: 21
Смартфоном Geotel A1 можно колоть орехи |
11: 21
Super Mario Run показали в новом видео |
11: 21
«Ростелеком» сообщил об отражении кибератаки на пять крупнейших банков |
11: 21
«Почта России» решила отправлять мелкие посылки в Якутию |
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

Февраль 2011: 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