Bateri yang cekap. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Bateri yang cekap

13.02.2013

Para saintis dari SLAC National Accelerator Laboratory dan Stanford University telah menetapkan rekod dunia untuk kecekapan penyimpanan tenaga. Ini dicapai menggunakan reka bentuk elektrod khas yang menyerupai kuning telur.

Katod berasaskan sulfur baharu boleh menyimpan 5 kali lebih banyak tenaga daripada bateri lithium-ion komersial terbaik semasa. Di samping itu, bateri litium-ion moden biasanya mengekalkan kira-kira 80% daripada kapasiti asalnya selepas 500 kitaran pengecasan/nyahcas. Seterusnya, teknologi baharu ini mengekalkan kecekapan bateri yang tinggi walaupun selepas 1000 kitaran pengecasan/nyahcas. Terima kasih kepada ini, ia menjadi mungkin untuk mencipta generasi baharu bateri: luas, ringan dan lebih tahan lama. Ia boleh digunakan dalam elektronik mudah alih dan kenderaan elektrik.

Para saintis tahu bahawa, secara teori, sulfur boleh menyimpan lebih banyak ion litium, dan oleh itu lebih banyak tenaga, daripada elektrod semasa. Walau bagaimanapun, terdapat dua masalah dengan penggunaan sulfur dalam bateri. Jadi, apabila ion litium diserap oleh elektrod semasa nyahcas, ia terikat dengan atom sulfur dan mencipta sebatian perantaraan yang mengehadkan kapasiti bateri. Pada masa yang sama, kemasukan ion menyebabkan peningkatan dalam isipadu katod sebanyak kira-kira 80%. Ini akan memecahkan sebarang salutan pelindung pada permukaan elektrod dan memendekkan hayat bateri.

Teknologi baharu itu melibatkan penciptaan katod nanozarah dengan diameter 800 nanometer. Ia adalah zarah kecil sulfur yang dikelilingi oleh cangkang keras titanium dioksida berliang, seperti kuning telur dalam kulit telur. Di antara "kuning" dan "cangkang" terdapat ruang kosong yang membolehkan sulfur mengembang tanpa halangan. Semasa pelepasan, ion litium melalui cangkang dan mengikat dengan sulfur, yang mengembang dan mengisi kekosongan antara "kuning" dan "kulit" tanpa memecahkan cangkang keras. Dalam kes ini, cangkerang melindungi sulfur daripada pembentukan sebatian perantaraan.

Semasa eksperimen, bateri baharu mengekalkan kapasiti 70% selepas 1000 kitaran pengecasan / nyahcas, yang, walaupun tanpa pengoptimuman, sepadan dan bahkan melebihi bateri komersial paling canggih. Pada masa ini, saintis merancang untuk bereksperimen dengan menambah bahan lain, khususnya silikon, di dalam "cangkang".

<< Belakang: Protein konduktif untuk pemasangan microarray 3D 13.02.2013

>> Ke hadapan: Silikon bukannya tembaga 12.02.2013

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pembersihan Air Selulosa 03.04.2023

Penyelidik di Universiti Teknologi Swedish Chalmers telah mencipta cara baharu untuk membersihkan air tercemar menggunakan bahan berasaskan selulosa. Kejayaan ini boleh memberi impak yang ketara di kawasan di mana teknologi rawatan air tidak mencukupi dan membantu menangani masalah meluas pelepasan pewarna toksik daripada industri tekstil.

Akses kepada air bersih adalah penting untuk kesihatan dan kesejahteraan kita, tetapi ia tetap menjadi cabaran bagi ramai orang. Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) melaporkan bahawa lebih daripada dua bilion orang kini hidup tanpa akses kepada air bersih.

Masalah global ini berada di tengah-tengah pasukan penyelidik di Universiti Teknologi Chalmers yang telah membangunkan kaedah untuk membuang bahan cemar daripada air dengan mudah. Kumpulan itu, yang diketuai oleh Gunnar Westman, penolong profesor kimia organik, memberi tumpuan kepada kegunaan baharu untuk selulosa dan produk berasaskan kayu dan merupakan sebahagian daripada Pusat Sains Kayu Wallenberg.

Penyelidik telah membina pengetahuan yang kukuh tentang nanokristal selulosa - dan di sinilah letaknya kunci kepada pembersihan air. Nanopartikel kecil ini mempunyai kapasiti penjerapan yang luar biasa, yang kini penyelidik telah menemui cara untuk mengeksploitasi.

Pewarna toksik boleh ditapis daripada air sisa menggunakan kaedah dan bahan yang dibangunkan oleh kumpulan. Kajian itu dijalankan dengan kerjasama Institut Teknologi Nasional Malawi Jaipur di India, di mana bahan pencemar pewarna dalam air sisa tekstil tersebar luas.

Rawatan itu tidak memerlukan tekanan atau haba, dan cahaya matahari digunakan untuk memangkinkan proses tersebut. Gunnar Westman membandingkan kaedah ini dengan menuang jus raspberi ke dalam segelas bijirin beras yang merendam jus untuk menjadikan airnya jernih semula.

"Fikirkan sistem pembersihan mudah sebagai kotak mudah alih yang disambungkan ke paip pembetung. Apabila air tercemar melalui penapis serbuk selulosa, bahan pencemar diserap, dan cahaya matahari yang memasuki sistem pembersihan menyebabkan ia rosak dengan cepat dan cekap. Ini adalah sistem yang kos efektif dan mudah untuk pemasangan dan penggunaan, dan kami melihat bahawa ia boleh memberi manfaat yang besar di negara yang pada masa ini mempunyai rawatan air yang lemah atau tiada,” katanya.

Bahan cemar kromium heksavalen toksik, yang sering ditemui dalam air sisa dari industri perlombongan, kulit dan keluli, boleh berjaya disingkirkan dengan jenis bahan berasaskan selulosa ini. Pasukan itu juga sedang meneroka bagaimana kawasan penyelidikan boleh membantu membersihkan sisa antibiotik.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web