Лента новостей

22:04
Заварушка на миллиард. Чем кончатся новые санкции США
22:03
Украина прекратила поставки электричества в ДНР и ЛНР
22:02
Конгресс США получит болезненный ответ от Совета Федерации РФ
21:44
Rzeczpospolita: Брюссель отстаивает интересы Кремля перед Штатами
21:44
Украина без экономики: ущерб Майдана сопоставим с потерями второй мировой воны
21:42
Недетский разговор с Владимиром Путиным
21:41
Депутат Рады предрекает Украине диктатуру
21:39
«Светлое завтра» от Трампа: США нашли новый способ управления Украиной
21:23
Порошенко лишил Саакашвили украинского гражданства
21:22
Захарченко назвал заявление о создании «Малороссии» призывом к дискуссии
21:20
Неуязвимая политика США? Пора уже закрыть McDonald's
21:17
Украинские военные пожаловались на «горячую линию» ЛНР, что у ВСУ не хватает холодильников для перевозки трупов
11:42
Татьяна Монтян: Воровской проект Миротворец не оправдал ожидания создателей
11:38
Арест имущества Газпрома оказался большим просчетом Киева
11:37
ВМФ проведет парад в Сирии
11:36
Украинские перспективы: «социальная помойка» обречена на вымирание
11:34
Смерч над Донбассом: Как ВСУ будут громить российских оккупантов
10:30
Трамп пригрозил вооружить Донбасс?
10:27
Очередной урок умного Запада для тупых русских
10:26
Очень одинокий петух
10:23
На Украине представили комикс про супергероев, которые «освобождают» Крым
10:20
Эдуард Лимонов: Мне стыдно за вас, мои русские
10:18
Вот как узнать, кто следит за вами через телефон. Думаете, вы никому не нужны? Ха-ха!
09:03
New Eastern Europe: Гибридная депортация из Крыма
08:58
Татарстан подровнял Россию
08:54
Aeromag: МС-21 конкурирует с Boeing и Airbus
08:47
Трамп теряет «тираннозавра Рекса»
08:45
Новые санкции точно приведут к крушению
08:42
Порошенко расписался под тем, что Донбасс ушел
08:20
Il Foglio: Хотите увидеть провал ЕС и ООН? Поезжайте на Кипр
08:16
Этот день в истории - 26 Июля
22:31
Передача для Сергея
22:24
Русский метод обеспечить прекращение огня на Донбассе
22:17
Хулиганская выходка танкиста Кошечкина
22:10
Россия нанесет точечный удар по Польше за снесенные памятники
22:09
Пресса США истерзала американцев русской угрозой
22:08
Дейнего: Последствия возможных поставок оружия на Украину могут неприятно удивить США
22:04
Кровавый спектакль для Волкера
22:04
Белоруссия в украинской войне: и вашим, и нашим
22:01
Хроники раскола Запада: ЕС будет сотрудничать с Россией за ширмой санкций
22:00
Минутка юмора, или служебный не роман
21:58
Энгель Фаттахов: слова президента России о русском языке не относятся к языковой политике в Татарстане
21:52
Украина слила концерн «Антонов» китайцам
17:11
Интересный поворот в отношениях России и Ирака
16:35
Президент Монголии дал олигархам 49 суток, чтобы вернуть деньги с офшорных счетов
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
» » 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...

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