Кафедра
Инженерных дисциплин
 
Краснодонский факультет инженерии и менеджмента
Восточноукраинского национального университета
имени Владимира Даля
Чт, 09.12.2021, 06:32
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Новости Факультета!!! [141]
Новости нашего региона [484]
Новости науки и техники [1133]
IT- новости [896]
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 » Март » 8 » Вновь об оксиде марганца и ионисторе
13:10
Вновь об оксиде марганца и ионисторе

Вновь об оксиде марганца и ионисторе

Ключевые слова:  ионистор, оксид марганца

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

22 февраля 2011

Нанометр уже писал об использовании оксида марганца (IV) в качестве перспективного электродного материала ионистора. Однако не взирая на высокую теоретическую емкость этого материала (1370 Ф/г), его низкая проводимость (10-5-10-6 См/см) не позволяет использовать его в виде объемного образца. Выходом из сложившейся ситуации может быть создание композитов, состоящих из MnO2 и проводящих материалов. Однако создание таких материалов - это всегда компромисс между сохранением развитой поверхности и повышением проводимости. В частности, сообщалось о получении композитных нанонитей со структурой MnO2 / SnO2 / сталь, однако использование стали значительно сужает область применения таких нанонитей. Чтобы преодолеть это препятствие, коллектив исследователей из университета Южной Каролины предложил использовать в качестве "сердечника" гибкое улеродное микроволокно (CMF), диаметром несколько микрометров, на котором выращена нанонить ZnO*SnO2 (ZTO). В свою очередь, на поверхность ZTO был нанесен слой MnO2 толщиной несколько нанометров.

Электрод, состоящий из этих композитных нанонитей, по мнению авторов, продемонстрировал прекрасную кинетику процесса зарядки / разрядки, о чем свидетельствуют формы кривых циклических вольтамперограмм. Также об этом свидетельствует симметричная форма кривых зарядки / разрядки при небольшой плотности тока. Удельная емкость нанонитей MnO2 / ZTO / CMF в пересчете на массу оксида марганца, полученная при скорости съемки 2мВ/с, составила 621.6 Ф/г (против 46.6 Ф/г для MnO2 / CMF и 5.6 Ф/г для ZTO / CMF).

Однако ключевыми параметрами, определяющими перспективы коммерческого использования, являются удельные энергия и мощность, а также стабильность материала в процессе многочисленных циклов зарядки / разрядки. Было установлено, что удельная энергия уменьшается с 57.1 до 36.8 Вт ч/г, в то время как удельная мощность растет с 0.8 до 32 кВт / г при увеличении силы тока от 1 до 40 А/г. Что касается жизненного цикла такого электрода, то спустя 1000 циклов зарядки / разрядки потеря емкости сосатвила всего 1.2%, а форма последних 10 кривых ничем по форме не отличается от таковых для первых 10.

Таким образом, предложенный авторами статьи материал для электродов ионистора, во-первых, отличается относительной простотой получения, а, во-вторых, обладает прекрасными показателями удельной энергии и мощности. Все это позволяет надеяться на промышленное применение этого композитного материала в недалеком будущем.


Источник: Nano Letters




a)-d) СЭМ-микрофотографии композитных нанонитей MnO2/ZTO/CMF. Масштаб 1мм, 50 мкм, 100 мкм и 20 мкм, соответственно. ПЭМ-микрофотография нанонити (e) и микродифракция (f). Масштаб 200 нм. g)ПЭМ-микрофотография высокого разрешения. Масштаб 10 нм. h) ПЭМ-микрофтография высокого разрешения, на которой отчетливо видна граница между кристаллическим ZTO и аморфным слоем MnO2. Масштаб 5 нм. ПЭМ-микрофотография (i) и элементный профиль (j), вдоль линии, изображенной на микрофотографии i. Масштаб 200 нм. f) Данные локального химического анализа нанонити.

а)-с) Циклические вольтамперограммы композитов состава MnO2/ZTO/CMF, MnO2/CMF и ZTO/CMF, соответственно, снятые при различных скоростях в водном 1М растворе сульфата натрия. d) Удельные емкости, измеренные при различных скоростях съемки, для трех вышеупомянутых композитных нанонитей.

а) Кривые зарядки/разрядки, полученные при различных плотностях тока. b) Зависимость удельной емкости от плотности тока. c) Зависимость удельной энергии от удельной мощности. d) Зависимость емкости электрода от количества циклов зарядки/разрядки.


http://www.nanometer.ru/2011/02/19/12981126211446_255624.html
Категория: Новости науки и техники | Просмотров: 377 | Добавил: Professor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Мы - Далевцы!

Календарь
«  Март 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031

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