• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Mullid teevad liitium-õhk akude alal rekordeid

30.11.2011 by Stiina Kristal Leave a Comment

Tänu katkiste munakoorte sarnastele mullide ümber ehitatud grafeenstruktuuridele valmistati seni kõrgeima energiamahtuvusega liitum-õhk aku. See must poorne materjal võib tulevikus asendada liitium-õhk akudes praegu kasutatavaid traditsioonilisi siledaid grafeenlehti, sest need ummistuvad kasutamise ajal väikeste osakestega. Lisaboonusena võib tuua välja selle, et uus materjal ei sõltu plaatinast või teistest väärismetallidest, vähendades seega seadme võimalikku maksumust ning mõjudes paremini ka keskkonnale.

Uue lähenemise abil valmistasid teadlased grafeenmembraani, mis võib tulevikus asendada elektrisõidukites tavapäraseid akusid.

,,See isekorrastunud grafeenlehtede hierarhiline struktuur on ideaalne mitte ainult liitium-õhk akude vaid ka mitmete teiste võimalike energiarakenduste jaoks,” sõnas dr Jie Xiao, uurimist juhtinud materjaliteadlane. Liitium-õhk akude abil saaks valmistada pikkade vahemaade (umbes 480 km) läbimiseks mõeldud elektrisõidukeid. Võrdlemisi kergekaalulised liitium-õhk akud omavad aga hetkel piiratud energiamahtuvust ning nende korduvlaadimiste arv on madal. Antud uurimuses õnnestus teadlastel aga akude mahtuvust tunduvalt suurendada, kirjutab Physorg.com.
Mahtuvuse suurendamiseks kombineerisid teadlased grafeeni ja siduva aine, kusjuures viimane põhjustas grafeeni hajumist lahuses nii nagu seepaine hajutab nõudepesumasinas rasva. Seejärel lisati grafeen ja siduv aine vette ning segati protsessis, mis tekitas lahusesse mullid. Grafeen ja siduv aine tahenesid ning materjal kogunes mullide ümber. Kui mullid viimaks lõhkesid, jäid alles õõnsad grafeensfäärid. Need väikesed mustad osakesed on vaid 3-4 mikromeetrise diameetriga – ligi kümme korda õhemad kui juuksekarv.
Teadlased analüüsisid grafeenstruktuuri ja selle tööomadusi nii modelleerimise kui ka mikroskoobi abil. Leiti, et mustad poorsed struktuurid salvestavad ühe grammi grafeeni kohta rohkem kui 15 000 milliamper tundi, muutes selle olemasolevatest materjalidest palju suurema energiatihedusega materjaliks.
,,Selle tehnoloogia jaoks uuritakse mitmeid katalüsaatoreid, meie otsustasime oma uurimuses väärismetalle mitte kasutada,” ütles dr Ji-Guang Zhang, uurimisgrupi üks liikmetest. ,,See vähendab tunduvalt tootmiskulusid ning suurendab materjali turule jõudmise tõenäosust.”
Aku saavutab hetkel nii kõrge energiatiheduse vaid puhtalt hapnikust koosnevas keskkonnas. Tavaõhus mahtuvus langeb, sest õhus olev vesi reostab akudes oleva liitiumi. Hetkel töötab teadlastegrupp selle nimel, et töötada välja membraan, mis blokeeriks vett kuid võimaldaks vajalikul hapnikul vabalt liikuda.
,,Me tahame muuta selle aku ka taaslaetavaks,” lausus Zhang. ,,Hetkel see seda täielikult pole. Me töötame uue elektrolüüdi ja katalüsaatori kallal, et akut saaks korduvalt laadida – potentsiaalselt tagavaraakude rakendusteks, mis nõuavad kõrgemat energiatihedust.”
Allikas
Teadusartikkel: “Hierarchically Porous Graphene as a Lithium-Air Battery Electrode“

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Teadlased valmistasid uue kõrge efektiivsusega painduva tahkisaku
  2. Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
  3. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  4. Metamaterjalide uus katsemeetod
  5. Teadlased valmistasid mittemürgised painutatavad nanolehed
  6. Nanomaterjalide valmistamise uus meetod
  7. Teadlased leidsid uue viisi grafeeni oksüdeerimiseks
  8. Teadlased avastasid uue energiaallika
  9. Grafeenlehtedes avastati uus elektriline olek
  10. Uus nanostruktuur, mis neelab laias ulatuses valgust iga nurga alt

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan, Materjalimaailm, Tulevikuenergia

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in