Версия для слабовидящих
Разные углеродные нанотрубки по-разному увеличивают эффективность литиевых батарей Печать Email
Новости об инновациях
06.03.2014

Одностенные нанотрубки давно пытаются использовать для увеличения эффективности аккумуляторов, однако результаты таких исследований нередко противоречат друг другу: одни и те же, казалось бы, материалы показывают неодинаковые параметры во вроде бы сходных условиях. В чём же дело?

Углеродные нанотрубки (УНТ) бывают как проводящими («металлическими», 33% всех нанотрубок), так и полупроводниковыми (остальные 67%). Тем не менее до недавнего времени не было ясности с тем, как сильно эти две формы различаются по своим качествам, будучи элементами аккумуляторов.

p1_7.jpg Рис. 1. Плёнка на основе одностенных нанотрубок, используемая в катоде экспериментального литиевого аккумулятора (иллюстрация ACS Nano).

Американские материаловеды, ведомые Марком Херсамом (Mark Hersam) из Северо-Западного университета, изучили этот вопрос и полагают, что тип нанотрубки действительно сильно влияет на эффективность конечного устройства.

Чтобы разделить металлические УНТ и полупроводниковые, использовалось центрифугирование. Вещество, которым предварительно смачивалась поверхность нанотрубок, слегка по-разному прилипает к разным видам УНТ, что и определяет процесс сепарации (разные типы смоченных трубок весят в итоге по-разному).

Как удалось выяснить в ходе экспериментов,

между металлическими УНТ может поместиться намного больше ионов лития, чем между полупроводниковыми, и это позволяет катодам из такой формы углерода иметь более высокие показатели скорости заряда и разряда и несколько большую плотность накопления энергии.

Вместе с тем качественный разрыв в показателях с металлическими трубками можно преодолеть за счёт более плотного расположения полупроводниковых УНТ. Дело в том, что, как утверждают исследователи,

при плотном расположении ионы лития эффективнее закрепляются в зазорах между парой соседних нанотрубок и начинают накапливаться на таких катодах столь же хорошо, как если бы они были изготовлены из металлических УНТ.

В любом случае отделение одних УНТ от других перед их использованием в аккумуляторах имеет смысл: если этого не сделать, распределение трубок в катоде будет случайным, и качества такого компонента станут малопредсказуемыми и, очевидно, более низкими, чем в случае преднамеренного оптимизированного применения как первых, так и вторых.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале ACS Nano.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/raznye-uglerodnye-nanotrubki-po-raznomu-uvelichivayut-effektivnost-litievykh-batarei

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта