Лента новостей

22:54
Дьявол уже здесь: Афонский старец пообещал миру страшные годы
22:53
Европейское бла-бла. Лавров и медицина бессильны
22:52
Ротшильд, Мердок и Чейни начинают добычу нефти в Сирии
22:51
Сергей Данилов — Скоро будет Новый Израиль
22:50
Экономика РФ: Россияне верят в стабилизацию ситуации, об этом за них «говорят» цифры
22:43
Вотум недоверия польской оппозиции или по Мачеревичу зазвонил колокол
22:42
Лондон готов нанести превентивный ядерный удар
22:22
Глобальные обстоятельства заставляют мировых лидеров советоваться с Москвой
22:17
Запад боится, что самолеты Путина шпионят за НАТО
22:13
У Киева больше нет лишнего электричества
22:12
Как рагули главу ПАСЕ увольняли
22:09
Глава Республики Сербской отказался пожать руку послу США
22:08
Дна здесь просто нет! Киев устроил блокаду Приазовья
22:05
Победу православного батюшки на украинском «Голосе» назвали плевком на могилы АТОшников
22:04
Асад готовит американским стервятникам «теплую встречу»
22:03
Поможет ли Асаду наземная операция российской армии?
22:00
«Трамп разрешил генералам начать новую мировую войну»
21:59
Стрельба себе по ногам — любимая забава Киева
16:46
Политика ЕС расколола Францию на два лагеря
16:45
Соратник Тимошенко: «Не те евреи над нами стоят»
16:45
2 года тюрьмы за кражу 20 шоколадок. Уровень бедности в Украине достиг 90%
16:44
Доктор Комаровский: Украина не состоялась как государство
16:43
«Говорящая каска» Тымчук: Агенты Путина повсюду! СБУ – спаси!
16:42
«Единая страна»: Депутаты в Закарпатье уже заседают под флагом Венгрии
16:22
Террористы Порошенко будут убивать граждан стран-членов НАТО
15:52
Учителя предлагают стандартизировать нормы русского языка
15:44
Киевская хунта готовит Запад к войне на Донбассе
15:43
Украина между маразмом и фашизмом
15:42
Субмарина «Белгород»: секретная подлодка со сверхсекретным «Статусом»
15:41
Придётся ли нам воевать с США, и если придётся, то как
12:43
Французам предстоит выбор между тихим угасанием и тяжелой борьбой
12:42
Русские якоря
12:42
Американские нефтяники «просочились» в Крым
12:33
Нет никаких братьев: есть русские и есть кастрюлеголовые
12:32
В Киеве занервничали: в ЕС началась «крымская оттепель»
12:31
Оболваненность французов достигла высочайших степеней
12:31
Новый ракетный корабль проекта Град заложен в Татарстане
12:30
The Hill: США собираются ответить на нарушение Россией Договора РСМД
12:29
Как Россия сделала то, чего от неё не ждали
12:27
Семь способов потопить авианосец США
12:27
За что не любят Хафтара: Запад встревожен перспективой в Ливии
09:42
Парад Победы: подготовка
09:39
Перекуем орала на мечи?
09:17
Долгий путь в Гаагу
09:09
Politiken: Путин действовал рационально
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » 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