Главная / Деревья как источник высокомощных, мягких батарей
17.07.2015 |
|
 Исследователями в Швеции и США был открыт способ получения эластичных батарей высокой емкости из древесной массы. Используя наноцеллюлозу из древесных волокон, ученые создали упругий, как пена, материал батареи, который может выдержать шок и нагрузку.
Новое открытие может привести к невероятным материалам из деревьев и целлюлозы. Одним из преимуществ нового древесного аэрогельного материала является то, что он может быть использован для трехмерных структур.
Существуют пределы того, насколько тонким аккумулятор может стать, но это становится менее актуальным в трехмерном пространстве. Возможность построения в трех измерениях, позволит поместить больше электроники в меньшем пространстве. Трехмерная структура позволяет хранить значительно больше энергии в меньшем пространстве, чем это возможно с обычными батареями.
Ранее трехмерные, пористые материалы рассматривались как препятствие к созданию электродов. Но ученым удалось доказать, что это не проблема. В самом деле, этот тип структуры и материальной архитектуры позволит обеспечить гибкость и свободу в дизайне батарей.
Процесс создания материала начинается с разрушения древесных волокон, что делает их примерно в миллион раз тоньше. Наноцеллюлоза растворяется, замораживается и затем сушится вымораживанием таким образом, чтобы влага испарялась, минуя жидкое состояние.
Затем материал проходит через процесс, в котором молекулы стабилизируются таким образом, что материал не разрушается. Результатом становится материал, который является одновременно сильным, легким и мягким. «Материал напоминает пену в матрасе, хотя он немного сложнее, легче и более пористый. К нему можно прикоснуться без его разрушения.
Готовый аэрогель может быть затем обработан для придания ему электронных свойств. При изготовлении используется очень точный метод, граничащий на атомном уровне, который добавляет чернила, которые проводят электричество в аэрогеле. Им можно покрыть всю поверхность изнутри.
С точки зрения площади поверхности, материал сравнивается с парой легких человека, которая при развертке может быть распределена по футбольному полю. Точно так же один кубический дециметр аккумуляторного материала будет охватывать большую часть футбольного поля. В то время как гибкая и растяжимая электроника уже существуют, нечувствительность к ударам и шоку уже является чем-то новым.
Аэрогельные батареи могут быть использованы в электрических автомобилях, а также в одежде, учитывая, что подобная одежда имеет прокладку.
|
|
