0

Китайские ученые создали гибкие натриево-ионные микроконденсаторы

За последние четыре года в научном мире было сделано много открытий, которые зародили надежду на создание аккумуляторных батарей на основе натрия. В отличие от лития, натрия намного больше на Земле и он более безопасен при добыче, переработке и эксплуатации. Например, весной этого года в Германии Федеральное министерство образования и научных исследований страны (BMBF) впервые выделило деньги на масштабные разработки по созданию экологически чистых и недорогих натриево-ионных аккумуляторов. Китайцы тоже не отстают. На днях сводная группа учёных их Китая в статье в журнале Advanced Science сообщила об успешной разработке натриево-ионных микроконденсаторов с поразительными характеристиками.

dc1324e1873cbe1bd0a0226e36cfaee8

Разработка ― планарные натриево-ионные микроконденсаторы (NIMC) ― отличается высокой удельной плотностью запасаемой энергии, превосходной термостабильностью и механической гибкостью. Такое сочетание характеристик позволяет надеяться на использование микроконденсаторов в качестве автономных источников питания маломощной микроэлектроники, датчиков, микророботов и отдельных микросхем. Но довести конденсаторы NIMC до коммерческого производства мешало отсутствие как разумной конструкции электродов, так и экономически оправданной технологии производства. Возможно, в этом поможет созданный китайскими учёными прототип, доказавший в эксперименте свою перспективность.

Разработка создана двумя исследовательскими группами: одной из Даляньского института химической физики (DICP), а второй из Китайской академии наук (CAS). Прототип представляет собой встречно-стержневую конструкцию электродов на гибкой подложке, в которой анод выполнен из «игольчатого» титаната натрия, а катод сделан из нанопористого активированного графена.

В качестве наполнителя (электролита) между электродами был введён «высоковольтный ионогелевый электролит». В результате у исследователей получилась батарея с напряжением 3,5 В с впечатляющей объёмной плотностью энергии 37,1 мВт·ч в объёме см-3. Скорость саморазряда также оказалась фантастически низкой для большинства зарегистрированных гибридных микроконденсаторов: от 3,5 В до 0,6 В прошло 44 часа.

9933a0fbeac5e5829217610880f89635

Более того, тонкая доводка слоя графена на поверхности катода позволила снизить сопротивление переносу заряда, что обеспечило лучшую транспортировку ионов и, как результат, обеспечило дальнейший рост плотности запасаемой в батарее энергии. Электролит и батарея оставались стабильны при работе в температурном окружении до 80 градусов Цельсия, а многократные сгибы не оказали влияние на ёмкость и другие характеристики микроконденсатора. Учёные уверены, в их разработке заложен огромный потенциал для микроэлектроники, который ещё предстоит раскрыть.

Источник: 3Dnews.ru



Добавить комментарий

О проекте

Китафон - это качественные обзоры телефонов, смартфонов и других гаджетов, а также новости мобильной связи, интернет и высоких технологий.

Мы не продаем телефоны и смартфоны, а являемся информационным проектом призванным помочь вам сделать правильный выбор.

Все материалы на сайте являются собственностью их владельцев. Любая перепечатка или цитирование в интернет приветствуется при наличии ссылки на первоисточник.

Предложения по работе Китафона принимаются по эл.почте. Для этого перейдите по ссылке связь с администрацией