Нанотехнологии повышают мощность химических элементов

Процесс миниатюризации батареек на основе химических элементов (первичных источников электропитания) происходит очень медленно. Их размер, приведенный к единице мощности, уменьшился за последние 50 лет лишь в 15 раз. Да и конструкция большинства батареек не претерпела значительных изменений за эти годы, и недостатки остались теми же. Основной из них - батарейки за несколько лет полностью теряют свою мощность, даже если не работают, а лежат на складе (15% энергии теряются каждый год).

Первичные источники электропитания (гальванические элементы и аккумуляторы) - одна из благодатных областей применения нанотехнологий. Непрерывно идет поиск материалов (электролитов с пористыми массами и электродов) и для этих изделий. Упрощая суть проблемы, можно сказать, что задача повышения емкости таких источников и ускорения их заряда сводится к созданию пористых материалов, которые в заданном объеме имели бы как можно большую поверхность. Чем больше площадь электродов батареек и аккумуляторов, тем больший ток они могут давать. Для увеличения площади поверхности электродов их можно покрыть проводящими нанокристаллами.

Подсчитано, что так активная площадь обмена ионами одного грамма пористого углерода, из которого сделан анод, увеличивается с трех до ста квадратных метров. Аккумуляторы, пластины которых покрыты наночастицами, способны набирать 80% своей емкости всего за одну минуту зарядки.

Естественно, что новые разработки гальванических элементов и аккумуляторных батарей требуют всестороннего исследования и тестирования. Для этого создано множество измерительных приборов - от высокоточных цифровых измерителей напряжения и тока до анализаторов источников питания.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >