Супертонкий матеріал для акумуляторів Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Супертонкий матеріал для акумуляторів

07.10.2021

Американські вчені розробили надтонкий матеріал, який дозволить створити інноваційні батареї та інші пристрої для перетворення енергії.

Професор Північно-Західного університету Меркуріос Канадзидіс у співпраці з дослідниками з Аргонського національної лабораторії шукав надпровідник з незвичайними властивостями і несподівано створив інший надматеріал зі срібла, калію та селеніуму (a-KAg3Se2). Його структура складається з 4-х шарів, а товщина складає всього 4 атоми, що дозволяє вперше вивчати рух заряджених частинок у двовимірному просторі.

За допомогою суперіонних провідників заряджені іони переміщуються в твердому матеріалі так само вільно, як і рідких електролітах, що містяться в батареях. Такий матеріал легко проводить електрику, проте погано проводить тепло, а отже, майже не нагрівається. Обидві ці властивості роблять суперіонні провідники суперматеріалами для пристроїв зберігання та перетворення енергії.

Вчені зробили висновок про особливі властивості матеріалу після того, як нагріли його до 232 і 315 градусів за Цельсієм. Вони помітили перехід до більш симетричної структури із чотирьох шарів. Як виявилося, процес оборотний – достатньо знову знизити та підвищити температуру. Після переходу іони срібла почали погойдуватися так само, якби знаходилися всередині сильно солоного водяного електроліту - одного з найшвидших іонних провідників, відомих на даний момент.

Навіть якщо матеріал, що отримав назву a-KAg3Se2, не зможуть використовувати для виготовлення акумуляторів, він стане у нагоді для вивчення поведінки іонів та створення інших 2D-матеріалів з високою іонною провідністю та низькою теплопровідністю.

Дослідження суперіонного матеріалу можуть бути корисними для розробки нових термоелектриків, що перетворюють тепло в електрику на електростанціях і навіть з вихлопних газів автомобілів. Напрацювання пропонують також використовувати для створення очисних мембран для фільтрів та опріснення води.

<< Назад: Біоелектроніка з харчуванням від людини 07.10.2021

>> Вперед: Копіювання людського мозку в чіп 06.10.2021

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Робот на підніжному кормі 30.11.2015

Водяні клопи гребляки мало відомі широким масам. Вони в основному травоїдні і мешкають у ставках або річках, що повільно рухаються, де плавають за допомогою покритими волосками задніх ніг, схожих на весла. Ця особливість дала греблякам США назву "річкових човнярів" (water boatmen).

Однак для вчених університету Брістоля (Великобританія) гребляки стали джерелом натхнення для створення нового типу пристрою для очищення води від мікроорганізмів. Прототип робота під назвою Row-bot (гра слів від англійського row - "грести") пересувається поверхнею забруднених ставків і озер, збирає мікробів, "поїдає" їх і "перетравлює" в штучному шлунку, виробляючи тим самим енергію для забезпечення своєї життєдіяльності.

Row-bot складається з двох основних компонентів: рушія у вигляді весла, що рухається мініатюрним щітковим мотором постійного струму потужністю 0,75 Вт, і "шлунка", що містить мікробні паливні елементи, що виробляють електричний струм. При попаданні у водоймище робот поглинає деяку кількість рідини з мікробами, і елементи виробляють електроенергію, достатню для кількох гребків. Робот починає рухатися, "випиває" ще води, і процес повторюється. Цим Row-bot відрізняється від подібних мініатюрних плаваючих роботів, оскільки повністю забезпечує себе харчуванням із середовища, в якому він плаває. Наприклад, "Робо-бджола" (Robobee), винайдена співробітниками Гарвардського університету, про яку ми нещодавно писали, забезпечує себе харчуванням за рахунок п'єзоелектричних актуаторів.

Що ж до гребляка, то від нього розробники запозичили ноги, вкриті волосками для збільшення площі поверхні при тяговій фазі гребка. Після цього ноги складаються скорочення опору води. Кожна лопатка "весла" надрукована на 3D принтері з композиційних матеріалів і є жорсткою рамою, що підтримує еластичну мембрану. У мембрану вбудована петля, яка змінює кут атаки частини весла, що під водою, і тим самим додатково скорочує опір води.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт