Pin hiệu quả. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Pin hiệu quả

13.02.2013

Các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC và Đại học Stanford đã lập kỷ lục thế giới về hiệu quả lưu trữ năng lượng. Điều này đạt được bằng cách sử dụng một thiết kế điện cực đặc biệt giống như lòng đỏ của một quả trứng.

Cực âm làm từ lưu huỳnh mới có thể tích trữ năng lượng gấp 5 lần so với các loại pin lithium-ion thương mại tốt nhất hiện nay. Ngoài ra, pin lithium-ion hiện đại thường giữ lại khoảng 80% dung lượng ban đầu sau 500 chu kỳ sạc / xả. Đổi lại, công nghệ mới duy trì hiệu suất pin cao ngay cả sau 1000 chu kỳ sạc / xả. Nhờ đó, người ta có thể tạo ra một thế hệ pin mới: dung lượng, nhẹ và bền hơn. Chúng có thể được sử dụng trong thiết bị điện tử xách tay và xe điện.

Các nhà khoa học biết rằng, trên lý thuyết, lưu huỳnh có thể lưu trữ nhiều ion liti hơn, và do đó, năng lượng lớn hơn nhiều so với các điện cực hiện tại. Tuy nhiên, có hai vấn đề với việc sử dụng lưu huỳnh trong pin. Vì vậy, khi các ion lithium bị điện cực hấp thụ trong quá trình phóng điện, chúng liên kết với các nguyên tử lưu huỳnh và tạo ra các hợp chất trung gian làm hạn chế dung lượng của pin. Đồng thời, dòng các ion làm tăng thể tích của catốt khoảng 80%. Điều này sẽ làm nứt bất kỳ lớp phủ bảo vệ nào trên bề mặt điện cực và làm giảm tuổi thọ của pin.

Công nghệ mới liên quan đến việc tạo ra một cực âm gồm các hạt nano có đường kính 800 nanomet. Chúng là một hạt lưu huỳnh cực nhỏ được bao bọc bởi một lớp vỏ cứng bằng titanium dioxide xốp, giống như lòng đỏ trứng trong vỏ trứng. Giữa "lòng đỏ" và "vỏ" có một khoảng trống cho phép lưu huỳnh nở ra mà không bị cản trở. Trong quá trình phóng điện, các ion liti đi qua lớp vỏ và liên kết với lưu huỳnh, chất này sẽ mở rộng và lấp đầy khoảng trống giữa "lòng đỏ" và "vỏ" mà không làm vỡ lớp vỏ cứng. Trong trường hợp này, lớp vỏ bảo vệ lưu huỳnh khỏi sự hình thành các hợp chất trung gian.

Trong các thử nghiệm, pin mới vẫn giữ được 70% dung lượng sau 1000 chu kỳ sạc / xả, ngay cả khi không tối ưu hóa, nó vẫn phù hợp và thậm chí còn vượt xa các loại pin thương mại tiên tiến nhất. Hiện tại, các nhà khoa học đang có kế hoạch thử nghiệm thêm các vật liệu khác, cụ thể là silicon vào bên trong "lớp vỏ".

<< Quay lại: Protein dẫn điện để lắp ráp microarray 3D 13.02.2013

>> Chuyển tiếp: Silicone thay vì đồng 12.02.2013

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Sao Thiên Vương từ đại dương 19.05.2013

Các nhà khoa học đã tạo ra một lưới kim loại đặc biệt giúp thu thập uranium trong nước biển hiệu quả gấp 4 lần so với các chất tương tự hiện có.

Các nhà nghiên cứu do giáo sư hóa học Wenbin Lin của Đại học Bắc Carolina đứng đầu đã phát triển một mạng cơ kim có thể thu thập các ion uranium hòa tan trong nước biển. Cho đến nay, công nghệ tiên tiến nhất để "đánh bắt" uranium ra khỏi nước biển được coi là sợi tổng hợp, trên bề mặt của nó được bôi các hóa chất đặc biệt để liên kết uranium.

Ngược lại, lưới mới trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoạt động hiệu quả hơn ít nhất 4 lần và dễ dàng chiết xuất nguyên liệu thô cho nhiên liệu hạt nhân khỏi nước. Trong tương lai, công nghệ này có thể cung cấp nguồn nhiên liệu đắt tiền thay thế cho các lò phản ứng, cũng như được sử dụng để xử lý nước nhiễm chất phóng xạ.

Cấu trúc cơ kim được coi là rất hứa hẹn đối với một số ứng dụng công nghệ, bao gồm lưu trữ khí và tách hỗn hợp các chất. Cấu trúc của vật liệu cơ kim có thể được tùy chỉnh để phục vụ nhiều mục đích khác nhau, ví dụ cấu trúc xốp được sử dụng trong nhiều chất hấp phụ thương mại. Ngoài ra, giống như các polyme hữu cơ, các cấu trúc cơ kim có thể được "huấn luyện" để liên kết với các phân tử cụ thể khác nhau.

Khoảng 4 tỷ tấn uranium bị hòa tan trong các đại dương trên thế giới - nhiều hơn khoảng 600 so với tất cả trữ lượng uranium trên đất liền. Nhưng việc chiết xuất uranium từ nước biển là vô cùng khó khăn do nồng độ của nó rất thấp: 3 phần tỷ. Các công nghệ khai thác hiện đại sẽ yêu cầu sử dụng một lượng rất lớn chất hấp phụ nhựa, điều này sẽ dẫn đến ô nhiễm đại dương với nhựa trên quy mô lớn. Chất dẻo này phải ở trong nước biển trong vài tuần, và trong thời gian này, ngoài uranium, nhiều ion "vô dụng" khác sẽ đi vào chất hấp phụ. Tất cả những điều này làm cho việc khai thác uranium từ nước trở thành một công việc rất tốn kém và tốn kém. Về con số, nó trông như thế này: một kg uranium được khai thác từ đại dương bằng các phương pháp hiện đại sẽ có giá từ 1000 USD đến 2000 USD / kg, gấp khoảng 10 - 20 lần giá thị trường hiện nay.

Vật liệu mới có thể tạo ra sự khác biệt vì nó hiệu quả hơn nhiều. Vì vậy, trong phòng thí nghiệm, 1 gam chất hấp phụ cơ kim loại có thể thu được hơn 200 miligam urani, đây là một chất chỉ thị tốt. Các nhà phát triển lưu ý rằng công nghệ mới có thể giảm đáng kể chi phí khai thác uranium từ nước biển - ngay cả khi uranium "biển" đắt gấp 2 lần uranium "đất liền", nó sẽ bị cạnh tranh do nhiều lý do kinh tế và chính trị khác nhau.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web