Лента новостей

13:27
12 невероятных военных технологий русских
12:45
Rzeczpospolita: Белорусский котел
12:43
Россия возвращается к Болотной
12:41
The Washington Post: Важнейшие вопросы о России
12:38
Пожар под Харьковом: снарядов Украине еще хватит
12:35
The Financial Times: Сделка во имя спасения Европы
12:34
Американские солдаты получат «третью руку»
12:34
Американские дивизии для атомной войны
12:28
Молдавия будет за «нами»
12:26
Александр Роджерс: Возвращение Ололёши — кому выгодно?
12:24
Угольный суицид: Киев отказывается от российского антрацита
12:24
Москва не собирается объясняться с НАТО по поводу «Искандеров» в Калининграде
12:21
Европейцы играют с Эрдоганом в «поддавки»
12:21
Крейсер «Украина» продадут за долги
12:18
Прививка от майдана
12:16
Правосек Ярош требует военно-полевых судов и расстрелов для желающих сменить власть в Украине
12:15
Глава ПАСЕ рассчитывает на помощь России в защите ценностей Совета Европы
12:15
Консерваторы лишили Европу праздника
12:13
Смута детей. Об итогах выходных в России и Белоруссии
12:11
Спутник снял укрытия для «Искандеров» под Калининградом
12:10
Разорвать танк изнутри: что делает ПТРК «Фагот» и «Конкурс» бессмертными
11:33
Русская служба RFI: Кто победит во Франции от имени России?
09:32
На Украине появится институт неграждан
09:31
Сделать ставку на Европу, а не на Междуморье
09:14
Трамп припомнил Москве «доукраинские грехи»
09:12
The Hill: Путин уже победил?
09:09
ЗРК «Тор-М2»: лучший в мире или нет?
09:07
ABC.es: Афганистан: война, затянувшаяся на 14 лет
08:44
В руках у Президента России появилась бомба, страшнее ядерной …
08:42
Чума на свиные головы, или Сала не будет!
08:40
Навальныйюгенд
08:39
И по вчерашнему Минску, разбор полётов
08:33
Джефф Монсон: жители Донбасса хотят свободы, как и американцы
08:32
Москва. Протесты. Зажги эту скучную ночь
08:31
Как белорус превращается в литвина
08:30
Крупнейшая в Сирии дамба частично обрушилась под ударами США
08:28
Экс-пресс-секретарь СБУ Речинский: Вороненкова под пулю подставил Луценко
08:27
Мечта - сбежать с Украины
08:24
СК возбудил уголовное дело после ранения полицейского на несогласованной акции в Москве
00:00
Этот день в истории - 27 Марта
22:51
La Nacion Argentina: Льоса об Адаме Смите
22:22
Попытка государственного переворота в России: март 2017 года
22:21
«Вешайте всех и сразу»: украинский нацист дал совет майданящим белорусам
22:20
ВВС США наносят мощные удары по Дамбе Евфрат
22:16
Вечно ноющий Сион: Климкин – привычка «стучать»
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » Раковины моллюсков послужили прототипами для новых высокоэффективных литий-ионных аккумуляторных батарей

Раковины моллюсков послужили прототипами для новых высокоэффективных литий-ионных аккумуляторных батарей

Раковина моллюска


Многие группы ученых постоянно ведут исследования, направленные на повышение надежности, емкости и прочих характеристик литий-ионных аккумуляторных батарей, которые, как известно, являются в настоящее время основными источниками питания множества портативных и мобильных электронных устройств, электрических и гибридных автомобилей, и т.п. И как это бывает очень часто, некоторые из ученых в поисках новых идей обращаются к живой природе, которая оттачивала все свои "технологии" очень и очень продолжительное время. К таким ученым относятся и ученые из университета Мэриленда, которые для создания нового типа электродов аккумуляторных батарей использовали принципы и процессы, за счет которых выполняет рост раковин моллюсков и улиток некоторых видов. В этих процессах задействованы органические вещества-пептиды, весьма эффективно связывающие вещества из которых производят катоды аккумуляторных батарей, что можно использовать для производства более легких и емких батарей с длительным сроком службы.

Основной трудностью, с которой приходится сталкиваться ученым, работающим с наноразмерными материалами, является то, что когда размеры элементов материала становятся меньше 100 нанометров, химические реакции, в которых задействованы эти материалы, становятся непредсказуемыми и проходят совсем по-иному, нежели в обычных условиях. Однако, именно использование материалов с наноразмерной структурой позволяет увеличивать эффективную площадь электродов, емкость и другие параметры аккумуляторных батарей. Таким образом ученым в любом случае приходится искать решения преодоления проблемы с нестабильностью химических процессов, происходящих в наноразмерных и наноструктурированных материалах.

Решая весь перечень описанных выше проблем, ученые из Мэриленда обратились к способу естественного выращивания раковин моллюсков. Как уже упоминалось, рост этих раковин определяется наличием определенных пептидов - органических соединений, состоящих из цепочек аминокислот. Пептиды, вырабатываемые моллюском, эффективно связывают неорганические соединения, такие как карбонат кальция, а места и интенсивность выделения пептидов определяют скорость и форму роста наноразмерных структур, из которых получается материал раковин.

Выращивание материала электрода


Для того, чтобы иметь возможность выращивать электроды аккумуляторных батарей подобно тому, как моллюски выращивают свои раковины, ученым потребовалось найти пептид, который эффективно связывает окись лития-никеля-марганца (LMNO), материал, из которого делают катоды высокоэффективных литий-ионных аккумуляторных батарей. Тип такого пептида был вскоре найден при помощи метода "Phage Display", который позволил следить одновременно за процессами с участием молекул пептидов миллиарда разных типов.

После этого найденный пептид был совмещен с другим пептидом, который имеет тенденцию закрепляться на поверхности углеродных нанотрубок, которые выступают в роли нанопроводников электродов аккумуляторов. В результате у ученых получился пептид, способный к эффективному связыванию молекул LMNO и прикреплению их к стенкам углеродных нанотрубок.

Весьма примечательным является тот факт, что электроды аккумуляторов, изготовленные таким образом, не подвержены деградации. Наоборот, с увеличением количества циклов заряда-разрядки аккумулятора они начинают работать лучше, что происходит из-за того, что молекулы LMNO с каждым циклом сближаются и прочнее связываются с углеродными нанотрубками, увеличивая площадь контакта и снижая значение сопротивления контакта.

Новая наноразмерная структура новых катодов уже сейчас может быть использована для предотвращения эффекта потери емкости, для увеличения емкости и для снижения веса аккумуляторных батарей. А тем временем ученые из Мэриленда начали дальнейшие исследования с целью применения разработанной ими технологии и для производства электродов другой полярности - анодов. В случае успеха этого мероприятии на белый свет может появиться новая аккумуляторная батарея, построенная на базе "биовдохновленных" технологий, все характеристики которой во много раз будут превосходить аналогичные характеристики самых лучших существующих образцов.
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх