Mi az a nanowire akkumulátor?

A Nanowire akkumulátor a lítium-ion akkumulátor modelljén alapuló kémiai tároló akkumulátor, amelyet először 2007-ben fejlesztettek ki az Egyesült Államokban, a Stanfordi Egyetemen.2011-től továbbra is finomításon megy keresztül, a 2012-ben a nyilvánosság számára történő eladásokkal. A technológia számos összekapcsolt szilícium nanoszál tömbjét használja fel, egy-egy-egy-egy milliárd skálán, amely az akkumulátor negatív feszültség végén található.Ez az anyagtudomány fejlődése a tárolási sűrűség 8-10-szerese a hagyományos lítium-ion akkumulátorokhoz képest, ami valami újratölthető kamerát, mobiltelefonot vagy laptop akkumulátort eredményezne, mielőtt kimerült volna, és kimerült volna, és lennebe kell csatlakoztatni. A nanowire akkumulátort az elektromos autók kulcsfontosságú fejlesztésének tekintik, mivel sokkal gyorsabb töltési sebességgel rendelkezik, mind a nanoszálak megnövekedett felülete miatt, mind a szilícium kémiai szerkezetében történő felhasználása miatt.

A Nanowire akkumulátor mögött meghúzódó alapelvek elősegítették a hasonló kutatásokat az Egyesült Államokban a Sandia Nemzeti Laboratóriumokban, ahol egy szilícium -nanoszire anódot, amelyet csak egy nanowire alkot, használnak.Ez a nanoszál 100 nanométer széles, vagy körülbelül egy átlagos emberi vörösvértestek szélessége, és körülbelül 10 000 nanométer hosszú, vagy 0,01 milliméter.Ennek az akkumulátornak a célja, amelyet egy transzmissziós elektronmikroszkóppal (TEM) készítenek, a technológia képességeinek további kutatása.Azt is tervezik, hogy rendkívül kicsi energiaforrásként szolgálnak az orvosi implantátumok, valamint az egyéb mikroelektronikai eszközök energiájának.Mivel a kombinált nanoszálak felülete sokkal nagyobb, mint az a terület, amelyben egy tipikus akkumulátorban egy grafit anód több újratöltési fázis után a nanoszálak szilárd elektrolit interfázt (SEI) kezdenek megszerezni.Ez egy olyan típusú kémiai bevonat, amely korlátozza a szilícium nanowire anód jelenlegi szállítási képességét.Egy ilyen korlátozás gyorsan csökkenhet a nanowire akkumulátor energiájában, bár a kutatások kimutatták, hogy a teljes szint 80% -ára gyakorlatilag újratölthetők legalább 250 -szer, és a cél az, hogy elérjük az újratöltési szintet3000 alkalommal a kereskedelmi ágazati termékekben.A szilícium duzzanatával kapcsolatos gyakorlati problémák korlátozták az ötlet hasznosságát, amíg a nanoszálakat nem találták ki.A Stanfordi Egyetemen, a Dr. Yi Cui projekt vezető kutatója legalább 2007 óta finomítja a Nanowire akkumulátort. Most úgy tekintik, hogy képes a gyakorlati tömegtermelési szintek méretére, ha szén-szilícium-nanoszálak felhasználásával,amelyeknek nem igényelnek magas hőmérsékletet ahhoz, hogy a tiszta szilícium úgy nőjön, mint