Литий-ионная батарея с анодом из песка

13.07.2014

Современные литий-ионные батареи имеют анод из графита, эксплуатационные качества которого многих не устраивают. Смартфоны с такими батареями зачастую приходится заряжать каждый день.

Ученые из инженерного колледжа Риверсайд Бернс при Калифорнийском университете создали литий-ионную батарею с анодом из песка. В эксперименте применялся песок с максимальным содержанием кварца. Ученые измельчили песок до консистенции пудры, добавили магний и размолотые кристаллы соли, после чего смесь была нагрета. Поскольку соль поглощала тепло, а магний убрал кислород из кварца, образовался чистый кремний.

При этом получившиеся наночастицы напоминали по структуре губку благодаря большому количеству пор. Высокая пористость и позволяет улучшить качество анодов, поскольку ионы лития проходят через поры с повышенной скоростью.

Созданный из такого материала анод был испытан в литий-ионной батарее размером с монетку. Ученые говорят, что батареи с анодом из песка позволят заряжать смартфоны не чаще одного раза в три дня.

Теперь разработчики будут искать способ производства нанокремния в промышленных масштабах, а также займутся разработкой конструкции более крупных батарей.

<< Назад: Система накопления и перераспределения энергии для домашних электросетей 14.07.2014

>> Вперед: Однокристальная система EnVerv EV8600 13.07.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Голодного микроб не тронет 27.03.2010 Для того чтобы уничтожить врага, проникшего внутрь организма, есть иммунная система. А что же враг внешний, обитающий на так называемой пограничной ткани - поверхности кишечника, легких или на коже? Если держать иммунную систему в постоянном напряжении, получается хроническое воспаление. А если не держать, то как бороться с патогенами? Ученые из Боннского университета во главе с профессором Михаелем Хохом обнаружили совершено независимый от иммунной системы механизм, причем для его активации нужен голод. Оказывается, клетки и человеческого организма, и мушки дрозофилы способны вырабатывать так называемые антимикробные пептиды - они разрушают оболочки клеток и убивают микроорганизмы (авторы сообщения не уточняют, любые или только вредные). Сигнал же на изготовление таких пептидов подает фактор транскрипции FOXO. Этот фактор занят тем, что включает или выключает какие-то гены. Его, в свою очередь, активирует низкое содержание инсулина, которое падает как раз при голоде либо излишних затратах энергии. "Организм, чувствуя недостаток энергии, начинает укреплять свою границу с внешним миром, чтобы избежать опасной ситуации", - говорит профессор Хох.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025