Was ist eine Nanodraht -Batterie?

Eine Nanodraht-Batterie ist eine Form der Chemiespeicherbatterie basierend auf dem Lithium-Ionen-Batteriemodell, das 2007 an der Stanford University in den USA erstmals entwickelt wurde.Es wird ab 2011 nach wie vor verfärbt, wobei der Umsatz an die Öffentlichkeit 2012 geplant ist. Die Technologie verwendet eine Reihe vieler verbundener Silizium-Nanodrähte mit einer Milliardationsth-Meter-Skala, die am Ende der Batterie am negativen Spannungsende liegt.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 Handy oder eine Laptop-Batterie 8- bis 10-mal länger machen würden, bevor sie erschöpft und hatteUm eingesteckt zu werden. Die Nanodraht -Batterie wird auch als Schlüsselentwicklung für Elektroautos angesehen, da sie aufgrund der erhöhten Oberfläche der Nanodrähte selbst und aufgrund der Verwendung von Silizium in seiner chemischen Struktur viel schnellere Ladungsraten aufweist.

Die Prinzipien hinter der Nanodrahtbatterie haben im Jahr 2010 ähnliche Forschungsergebnisse bei Sandia National Laboratories in den USA 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 sowie andere Mikroelektronikgeräte dient.

Die Entwicklung der Nanodrahtbatterie 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 anfängt, beginnen die Nanodrähte, eine feste Elektrolyt -Interphase (SEI) zu erwerben.Dies ist eine Art chemischer Beschichtung, die die aktuelle Tragfähigkeit der Silizium -Nanodrahtanode einschränkt.Eine solche Einschränkung könnte im Alter von Nanodrahtbatterien zu einem schnellen Stromversand führen. Die Forschung hat jedoch gezeigtVon 3.000 Mal in Produkten des kommerziellen Sektors.

Forschung zu in Siliziumbasis basierenden Speicherbatterien dauert 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 in der Lage, durch die Verwendung von Carbon-Silicon-Nanodrähten, die praktische Massenproduktionsniveau zu skalieren, in der Lage sein, sich auf praktische Massenproduktionsniveaus zu skalieren, die sich nun auf die praktische Massenproduktionsniveau steigern.Was nicht hohe Temperaturen erfordern, um wie reines Silizium zu wachsen.