Лента новостей

16:03
«США жертвуют своими самолетами, чтобы остановить Россию»
13:30
Do Rzeczy: Уступки Украине — это тупиковый путь
12:53
Американские «Патриоты» наступают
10:49
Китай ищет «горячие точки» приложения силы
10:46
Друзья Путина переругались, не поделив границу и деньги
10:40
Haqqin.az: Война с Ираном все реальнее
10:33
Русский мир почти покинул Украину
10:31
Haber7: Стол, за который не пускают США
07:22
Очень обидное открытие: лётчики F-22 пожаловались на невозможность уследить за российскими самолётами
07:20
Не только «Джавелины» ждет Украина из США
07:18
Иностранные агенты: разведчики против шпионов
07:17
Рассказ очевидца с Голанских высот: Израильские танки атаковали сирийских военных
07:15
Курортный сбор: где придется заплатить больше всего
07:14
Минск показал Киеву возможности своей контрразведки
07:12
ИГ похвасталось захваченным российским танком Т-90
07:11
Россияне честно рассказали, почему любят и ненавидят Путина
07:09
Копье с изъяном: почему «Джавелин» не поможет Украине
07:07
Россия — враг номер один
07:05
Задержание украинского шпиона в Белоруссии: почему Лукашенко хочет замять скандал
00:00
Этот день в истории - 21 Ноября
22:46
Внутренний диалог с мальчиком из Уренгоя:"Невинно погибшие солдаты Вермахта"
22:44
Украинские ракетные двигатели начали замещать российские
22:42
Киев уже празднует победу над Донбассом
22:36
Американский солдат: «Хотите знать, почему мы боимся русских?»
22:35
Как «неустановленные» дельцы вертолеты «Камова» «оснащали»
22:33
План уничтожения русского народа
22:31
НАТО расстреляло Эрдогана
22:30
Шок и растерянность: Запад не ожидал российского закона о СМИ-иноагентах
22:28
«Красная черта» в отношениях России и США никуда не делась
22:28
О «руке Москвы» в громких украинских делах
22:24
Киев потерял в Белоруссии ценного шпиона
22:22
Почему Путин продолжает обыгрывать Трампа (Politico, США)
22:21
«Джавелины» для Украины: реакция России может быть жесткой
22:20
Ради защиты Америки: «эксперты» из России дали советы по санкциям
21:00
Кернес прорубил окно в Америку или зачем советник Трампа приехал в Харьков
20:58
США приготовили удар по рублю
20:57
Немцы хотят мира с Россией: почему все, что делают русские, неправильно?
20:53
Вишневский пожаловался «Обозревателю» на любовь Путина, деньги и Крым
20:52
Украинский политолог: нужно срочно начать прямые переговоры с ЛДНР
20:50
Путин и русский матриархат: женщины решили бойкотировать президентские выборы
20:47
Итоги «революции достоинства»: активисты майдана покидают Украину
20:45
Вернули Крым, вернём и недра! Чем власть заманивает избирателей?
20:41
Полный крах: у Киева не вышло настроить русских против Керченского моста
20:40
Россия спасает Лигу неудачников Европы
20:38
Анкара жёстко раскритиковала США за переговоры с террористами
Все новости

Архив публикаций

«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 


» » 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

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