Кафедра
Инженерных дисциплин
 
Краснодонский факультет инженерии и менеджмента
Восточноукраинского национального университета
имени Владимира Даля
Вс, 05.12.2021, 19:20
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Новости Факультета!!! [141]
Новости нашего региона [484]
Новости науки и техники [1133]
IT- новости [894]
Авто-новости [98]
Сообщения об интересных событиях [414]
Зарубежные новости [203]
Новости материаловедения [74]
Водород [28]
Сведения о влиянии водорода. Водородная энергетика.
Здоровье [126]
Новости образования [48]
Новости университета [43]
Новости Украины [70]
Разное [319]
Триботехника [1]
Компьютерные игры [43]
Программирование [9]
Подготовка к поступлению [162]

Поиск

Главная » 2011 » Июль » 28 » Механическая «батарея» из нанотрубок
10:42
Механическая «батарея» из нанотрубок

Механическая «батарея» из нанотрубок


Углеродные нанотрубки. Углеродные нанотрубки.

Коллектив китайских исследователей предложил использовать для хранения энергии бездефектные сверхдлинные натянутые углеродные нанотрубки.

Даже при современном уровне развития науки и техники проблема сохранения энергии (с высокой плотностью, сохранностью и оптимальной кинетикой запасания и извлечения) остается довольно острой. И если о различных батареях, ионисторах и топливных элементах сказано уже довольно много, то устройствам, в которых запасается механическая энергия, уделено куда меньше внимания. Восполнить этот пробел постарался коллектив китайских исследователей, который предложил использовать для хранения энергии бездефектные сверхдлинные натянутые углеродные нанотрубки.

article_12_1.jpg Рис. 1. а) Подложка SiO2/Si, на которой выращивались свободностоящие нанотрубки b) СЭМ-микрофотографии полученных нанотрубок с) ПЭМ-микрофотография трехслойной УНТ, отмеченных на рисунке (b) стрелкой d) СЭМ-микрофотография подвешенной нанотрубки с частицами диоксида титана.

Для получения сверхдлинных нанотрубок авторы статьи использовали SiO2/Si подложку, в которой были проделаны специальные канальца, для получения «свободностоящих» трубок. Сами нанотрубки (длиной до 10 см) получали разложением метана при 10000С на катализаторе (наночастицы железа). Чтобы визуализировать «свободностоящую» часть нанотрубки на нее были нанесены частицы TiO2, распылением аэрозоля TiCl4.

article_12_2.jpg Рис. 2. Схематическое изображение эксперимента по деформации подвешенных нанотрубок.

Благодаря высокой жесткости (модуль Юнга Е = 1,34 ТПа) и прочности (предельная деформация до 17%), плотность энергии деформированных нанотрубок может достигать 1125 В·ч/кг, что в 3 раза превосходит плотность энергии в супермаховиках, в 5–8 раз плотность энергии в литий-ионных батареях и 25000 раз превосходит плотность энергии, запасенной в деформированных струнах.

article_12_3.jpg Рис. 3. а) Рамановский спектр полученных нанотрубок. Малоинтенсивный сигнал D-полосы свидетельствует о малой дефектности полученных УНТ b) Диаграммы напряжения-деформации и плотности энергии-деформации для трех УНТ с) Диаграммы напряжения-деформации спустя 200, 400, 600, 800 и 1000 циклов напряжения/релаксации.

Одним из ключевых требований к устройствам для хранения энергии является стабильность и обратимость работы. Опыты показали, что спустя 1000 циклов деформации/релаксации величина предельной деформации остается практически неизменной. Дело осталось за малым – применить полученные результаты на практике.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Rufan Zhang, Qian Wen, Weizhong Qian, Dang Sheng Su, Qiang Zhang, Fei Wei Superstrong Ultralong Carbon Nanotubes for Mechanical Energy Storage. – Advanced Materials. – DOI: 10.1002/adma.201100344.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.9 (7 votes)
Источник(и):

nanometer.ru

http://www.nanonewsnet.ru/
Категория: Новости материаловедения | Просмотров: 364 | Добавил: Professor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Мы - Далевцы!

Календарь
«  Июль 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Архив записей

Наши партнёры
  • Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2021     Created by Alex Kalinin