Generel

Nanoenergi og elektrolytter

Nanoenergi og elektrolytter

Nanoenergy: Hvordan man undgår elektrolytfejl i nanoskala litiumbatterier

Forskere fra National Institute of Standards and Technology (NIST), University of Maryland, College Park og Sandia National Laboratories byggede en række nanowire-batterier for at demonstrere, at tykkelsen af ​​elektrolytlaget kan påvirke batteriets ydelse væsentligt ved at sætte en grænse for den mindste størrelse af disse bittesmå strømkilder. Resultaterne er vigtige, fordi batteristørrelse og ydeevne er kritiske for udviklingen af ​​autonome MEMS - mikroelektromekaniske maskiner - der har potentielt revolutionerende applikationer inden for en lang række felter.

MEMS-enheder, der kun kan være snesevis af mikron (det vil sige ca. en tiendedel af bredden af ​​et menneskehår), er blevet foreslået til mange anvendelser inden for medicin og industriel kontrol, men kræver generelt et lille batteri. , langvarig og genoplades hurtigt for at fungere som en energikilde. Dagens batteriteknologi gør det umuligt at bygge maskiner, der er meget mindre end en millimeter - hvoraf det meste er selve batteriet - hvilket gør enhederne meget ineffektive.

NIST-forsker Alec Talin og hans kolleger skabte en ægte skov af små faststof-lithium-ion-batterier - omkring 7 mikrometer høje og 800 nanometer bred - for at se, hvor små de kunne laves af eksisterende materialer og til at teste din præstation.

Holdet fandt, at når elektrolytens filmtykkelse var under en tærskel på ca. 200 nanometer, kan elektroner hoppe til kanten af ​​elektrolytten i stedet for at strømme gennem enhedstråden og over katoden. Elektroner, der tager den korte vej gennem elektrolytten - kortslutningen - får elektrolytten til at splitte, og batteriet tømmes hurtigt.

Kilde: NIST



Video: Spytamylase (Juli 2021).