Wat is een nanodraadbatterij?
Een nanodraadbatterij is een vorm van chemische opslagbatterij op basis van het lithium-ionbatterijmodel, voor het eerst ontwikkeld in 2007 aan de Stanford University in de VS. Het ondergaat nog steeds verfijning vanaf 2011, met de verkoop aan het publiek gepland voor 2012. De technologie maakt gebruik van een reeks van veel verbonden siliciumnanodraden op een miljardste schaal van een meter, gelegen aan het negatieve spanningsuiteinde van de batterij. Deze vooruitgang in de materialenwetenschap heeft de opslagdichtheid verhoogd van 8 tot 10 keer ten opzichte van die van conventionele lithium-ionbatterijen, die zoiets zouden maken als een oplaadbare camera, mobiele telefoon of laptop batterij 8 tot 10 keer langer duren voordat het veel faster laadt naar het gebruik van het gebruik van de nanowire. van silicium in zijn chemische structuur.
De principes achter de Nanowire -batterij hebben vanaf 2010 soortgelijk onderzoek bij Sandia National Laboratories in de VS gefaciliteerd, waar een silicium nanodraadanode wordt gevormd door slechts één nanodraad wordt gebruikt. Deze nanodraad is 100 nanometer breed, of ongeveer de breedte van een gemiddelde menselijke rode bloedcel en ongeveer 10.000 nanometer lang, of 0,01 millimeter. Het doel van deze batterij, die is gemaakt met een transmissie -elektronenmicroscoop (TEM), is om de mogelijkheden van de technologie verder te onderzoeken. Er zijn ook plannen om te dienen als een extreem kleine stroombron voor medische implantaten, evenals stroom van andere micro -elektronica -apparaten.
De ontwikkeling van de nanodraadbatterij wordt als revolutionair gezien, hoewel deze enkele beperkte nadelen heeft. Omdat het oppervlak van de gecombineerde nanodraden veel groter is dan het gebied dat een grafietanode in een typische batterij heeft, beginnen de nanodraden na een periode van verschillende oplaadfasen een vaste elektro te verwervenLyte Interphase (SEI). Dit is een type chemische coating die de huidige draagkracht van de silicium nanodraadanode beperkt. Een dergelijke beperking kan leiden tot een snelle drop in vermogen voor de nanodraadbatterij naarmate deze ouder wordt, hoewel onderzoek heeft aangetoond dat ze praktisch ten minste 250 keer tot 80% van de volledige niveaus kunnen worden opgeladen, en het doel is om een oplaadniveau van 3000 keer in producten van de commerciële sector te bereiken.
Er is al meer dan dertig jaar onderzoek naar opslagbatterijen op basis van siliconen. Praktische problemen met de siliciumzwelling hebben het nut van het idee beperkt totdat nanodraden zijn uitgevonden. De hoofdonderzoeker van het project aan de Stanford University, Dr. Yi Cui, verfijnt sinds minstens 2007 de nanodraadbatterij. Het wordt nu gezien als in staat om te opschalen naar praktische massaproductieniveaus door het gebruik van koolstof-silicale nanodraden, die geen hoge temperaturen vereisen om te groeien zoals zuiver silicium.