Исследователи Национальной Лаборатории Санди (Sandia National Laboratory) недавно опубликовали в авторитетном журнале Science любопытную статью, в которой рассказывалось о создании столь малой аккумуляторной литий-ионной батареи, что ее анод состоит всего лишь из одной нанонити.
Уникальный «нанодевайс» получен учеными внутри электронного микроскопа, то есть, является лишь результатом научно-исследовательской работы. В обозримом будущем мобильные телефоны, плееры и прочие гаджеты не смогут перейти на применение подобного рода батарей. Но эта разработка позволит ученым взглянуть на механизмы работы литий-ионных аккумуляторов на атомарном уровне, даст шанс лучше изучить фундаментальные свойства батарей. Материалы, аналогичные тем, что использовали в своей работе исследователи Национальной Лаборатории, уже применяются для изготовления аккумуляторных батарей. Здесь ничего нового исследователи и не планировали предлагать. Однако в источниках питания применяются объемные материалы, а в своей работе авторы описывают работу нанонитей – это то же самое, что рассматривать отдельные деревья в огромном лесном массиве, отмечают сотрудники Лаборатории.
Нанобатарея состоит из следующих компонентов: окисленная нанонить диаметром 100 нм и длиной 10 мкм (выполняет функцию анода), объемный катод длиной 3 мм, выполненный из литий-кобальта, и жидкий электролит между анодом и катодом.
Один из исследователей, Джианю Хуань, пояснил, что команда поставила перед собой цель значительно повысить возможности литий-ионных аккумуляторов. Ведь ими сегодня оснащается огромное количество потребительских электронных устройств, но с другой стороны именно аккумуляторы становятся камнем преткновения на пути повышения производительности и функциональности портативной электроники. И первые сюрпризы не заставили себя долго ждать. Оказывается, во время процесса зарядки аккумулятора нанонить увеличивается вдвое по длине при том, что ее диаметр практически не меняется. До сих пор предполагалось, что расти должен диаметр анода, а не его длина. Открытие этого феномена в будущем поможет предотвратить короткое замыкание батареи, вызванное изменение линейных размеров анода.
Для самих ученых важнейшим достижением является отнюдь не открытый феномен изменения длины нанонити. Для них более существенно то, что удалось провести опыты с жидким электролитом в среде высокого вакуума электронного микроскопа. Разработана методика проведения подобного рода процессов, что даст толчок исследованиям электрохимических реакций в таких областях, как аккумулирование энергии, изучение процессов коррозии, электроосаждения и химического синтеза.
Уникальный «нанодевайс» получен учеными внутри электронного микроскопа, то есть, является лишь результатом научно-исследовательской работы. В обозримом будущем мобильные телефоны, плееры и прочие гаджеты не смогут перейти на применение подобного рода батарей. Но эта разработка позволит ученым взглянуть на механизмы работы литий-ионных аккумуляторов на атомарном уровне, даст шанс лучше изучить фундаментальные свойства батарей. Материалы, аналогичные тем, что использовали в своей работе исследователи Национальной Лаборатории, уже применяются для изготовления аккумуляторных батарей. Здесь ничего нового исследователи и не планировали предлагать. Однако в источниках питания применяются объемные материалы, а в своей работе авторы описывают работу нанонитей – это то же самое, что рассматривать отдельные деревья в огромном лесном массиве, отмечают сотрудники Лаборатории.
Нанобатарея состоит из следующих компонентов: окисленная нанонить диаметром 100 нм и длиной 10 мкм (выполняет функцию анода), объемный катод длиной 3 мм, выполненный из литий-кобальта, и жидкий электролит между анодом и катодом.
Один из исследователей, Джианю Хуань, пояснил, что команда поставила перед собой цель значительно повысить возможности литий-ионных аккумуляторов. Ведь ими сегодня оснащается огромное количество потребительских электронных устройств, но с другой стороны именно аккумуляторы становятся камнем преткновения на пути повышения производительности и функциональности портативной электроники. И первые сюрпризы не заставили себя долго ждать. Оказывается, во время процесса зарядки аккумулятора нанонить увеличивается вдвое по длине при том, что ее диаметр практически не меняется. До сих пор предполагалось, что расти должен диаметр анода, а не его длина. Открытие этого феномена в будущем поможет предотвратить короткое замыкание батареи, вызванное изменение линейных размеров анода.
Для самих ученых важнейшим достижением является отнюдь не открытый феномен изменения длины нанонити. Для них более существенно то, что удалось провести опыты с жидким электролитом в среде высокого вакуума электронного микроскопа. Разработана методика проведения подобного рода процессов, что даст толчок исследованиям электрохимических реакций в таких областях, как аккумулирование энергии, изучение процессов коррозии, электроосаждения и химического синтеза.
