Was ist eine Nanodraht -Batterie?
Eine Nanodraht-Batterie ist eine Form einer Chemiespeicherbatterie, die auf dem Lithium-Ion-Batteriemodell basiert und 2007 an der Stanford University in den USA entwickelt wurde. Es wird ab 2011 nach wie vor verfärbt, wobei der Umsatz an die Öffentlichkeit für 2012 geplant ist. Die Technologie verwendet eine Reihe vieler verbundener Silizium-Nanodrähte mit einer Milliardsionen von einem Meter, die sich am negativen Spannungsende der Batterie befindet. Dieser Fortschritt in der Materialwissenschaft hat die Speicherdichte von 8 bis 10 Mal über die von herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien erhöht, die so etwas wie eine wiederaufladbare Kamera, ein Mobiltelefon oder eine Laptop-Batterie 8- bis 10 Mal länger lagen, bevor sie erschöpft wurde, und mussten durch den Einsatz von Nanodien. Silizium in seiner chemischen Struktur.
Die Prinzipien hinter der Nanodrahtbatterie haben in den USA im Jahr 2010 ähnliche Forschungsergebnisse bei Sandia National Laboratories ermöglicht, wo eine von nur einem Nanodraht gebildete Silizium -Nanodrahtanode verwendet wird. Dieser Nanodraht ist 100 Nanometer breit oder etwa die Breite eines durchschnittlichen menschlichen roten Blutkörperchens und etwa 10.000 Nanometer lang oder 0,01 Millimeter. Der Zweck dieser Batterie, die mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) hergestellt wird, besteht darin, die Fähigkeiten der Technologie weiter zu erforschen. Es gibt auch Pläne, dass es als extrem kleine Kraftquelle für medizinische Implantate dient und andere Mikroelektronikgeräte mit Strom versorgen.
Die Entwicklung der Nanodraht -Batterie wird als revolutionär angesehen, obwohl sie einige begrenzte Nachteile aufweist. Da die Oberfläche der kombinierten Nanodrähte viel größer ist als der Bereich, in dem eine Graphitanode in einer typischen Batterie nach mehreren Aufladungsphasen beginnt, beginnen die Nanodrähte, ein festes Elektro zu erwerbenLyte Interphase (SEI). Dies ist eine Art chemischer Beschichtung, die die aktuelle Tragfähigkeit der Siliziumnanodrahtanode einschränkt. Eine solche Einschränkung könnte im Alter von Nanodrahtbatterien zu einem schnellen Stromversand führen. Die Forschung hat jedoch gezeigt, dass sie mindestens das 250 -fache auf 80% der vollständigen Werte aufgeladen werden können. In den Produkten des Handelssektors erreichen Sie einen Aufladungsniveau von 3.000 -mal.
Forschung zu Siliziumbasis basiert seit über dreißig Jahren. Praktische Probleme mit der Siliziumschwellung haben die Nützlichkeit der Idee eingeschränkt, bis Nanodrähte erfunden wurden. Der leitende Forscher des Projekts an der Stanford University, Dr. Yi Cui, hat die Nanodrahtbatterie seit mindestens 2007 verfeinert. Es wird heute als fähig angesehen, auf praktische Massenproduktionsniveaus durch die Verwendung von Carbon-Silicon-Nanodrähten zu skalieren, für die keine hohen Temperaturen wie reines Silizium wachsen müssen.