Klemson universiteti olimlari tomonidan o'tkazilgan elektrifikatsion tadqiqotlar, skafandrni yoqish uchun mos bo'lgan engilroq, tezroq quvvat oladigan batareyalarni yoki hatto Mars roverini yaratishga olib kelishi mumkin.
Yaqinda NASA tomonidan moliyalashtirilgan tadqiqot haqida" tez diffuziya, yuqori quvvat, yuqori stavka qobiliyati va uzoq tsiklga ega bo'lgan uch o'lchovli Si anodlari" Amerika Kimyoviy Jamiyatining "Applied Materials and Interfaces" jurnalida paydo bo'ldi. Uning mualliflari orasida Klemson Nanomateriallar Instituti (CNI) tarkibiga kiruvchi Shailendra Chiluval, Navraj Sapkota, Apparao M. Rao va Ramakrishna Podila bor.
Ilmiy kollejning&№39 fizika va astronomiya kafedrasi dotsenti Podilaning aytishicha, inqilobiy yangi batareyalar tez orada AQSh sun'iy yo'ldoshlarida ishlatilishi mumkin.
GG quot; Ko'pgina sun'iy yo'ldoshlar asosan quyoshdan quvvat oladi," - dedi Podila." Ammo sun'iy yo'ldoshlar Yerning&# 39 soyasida bo'lganida energiya to'plashi kerak. Biz batareyalarni iloji boricha engilroq qilishimiz kerak, chunki sun'iy yo'ldosh qanchalik og'ir bo'lsa, uning vazifasi shuncha ko'p bo'ladi."
Podilaning aytishicha,&# 39 guruhining yutuqlarini tushunish uchun lityum-ionli batareyadagi grafit anodini pastki kartochkalar sifatida tasavvur qilishingiz mumkin, bunda har bir karta zaryadni elektr quvvati yetguncha saqlash uchun ishlatiladigan grafit qatlamini aks ettiradi. kerak. Podilaning aytishicha, muammo shundaki," grafit juda katta zaryad saqlay olmaydi."
Klemson jamoasi silikon bilan ishlashni afzal ko'rdi, u ko'proq zaryadlarni yig'ishi mumkin, ya'ni engilroq hujayralarda ko'proq energiya to'planishi mumkin. Olimlar kremniyni elektrni saqlash uchun yuqori quvvatini qadimdan qadrlashgan bo'lsa-da, ushbu material zaryad olayotganida va zaryadsizlanayotganda kichik bo'laklarga bo'linadi.
Jamoa tomonidan qabul qilingan yechim mayda kremniy" nanozlangan" barqarorlikni oshiradigan va tsiklning uzoq umrini ta'minlaydigan zarralar. Grafitdan tayyorlangan kartochkalardan ko'ra, yangi batareyalarda Buckypaper deb nomlangan uglerodli nanotüp materialining qatlamlari ishlatiladi, ularning o'rtasida kremniy nanopartikullari joylashtirilgan.
Bunday ichki qadoqlash bilan, agar kremniy zarralari parchalanib ketgan bo'lsa ham, ular" hali ham sendvichda," - dedi Podila.
GG quot; Uglerodli nanotubalarning mustaqil varaqlari kremniy nanozarralarini bir-biri bilan elektr bilan bog'lab turadi," - dedi Shailendra Chiluval, CNI aspiranti va tadqiqotning birinchi muallifi.
GG quot; Ushbu nanotubalar kvazi uch o'lchovli tuzilmani hosil qiladi, 500 tsikldan keyin ham kremniy nanozarralarini ushlab turadi va nanopartikullarning sinishidan kelib chiqadigan elektr qarshiligini yumshatadi."
Kremniy va boshqa nanomateriallardan tayyorlangan batareyalardan foydalanish nafaqat quvvatni oshiribgina qolmay, balki batareyalarni yuqori oqim bilan zaryad qilish imkonini beradi, bu esa tezroq zaryadlash vaqtini anglatadi. Uyali telefoni hech qachon qo'ng'iroq paytida vafot etgan har kim biladi, bu batareyalar texnologiyasi uchun muhim xususiyatdir.
Tezroq zaryadlash mumkin, chunki yangi batareyalarda nanotubkalar tampon mexanizmi sifatida ishlatiladi, bu esa hozirda mavjud bo'lganidan to'rt baravar tezroq zaryadlash imkonini beradi.
Tezroq quvvat oladigan va samaradorlikni sezilarli darajada oshiradigan engilroq batareyalar nafaqat akkumulyator kostyumlarini kiygan astronavtlarga, balki astronavtlarni o'z manzillariga etkazishga majbur bo'lgan olimlar va muhandislarga ham foydali bo'ladi.
GG quot; Kremniy litiy-ionli batareyadagi anod sifatida&# 39 ni anglatadi; muqaddas' ushbu sohadagi tadqiqotchilar uchun" dedi RaI, CNI&# 39 direktori va NASA grantining asosiy tergovchisi. Raoning so'zlariga ko'ra, yangi batareyalar tez orada elektr transport vositalariga yo'l oladi.
GG quot; Bizning keyingi maqsadimiz ushbu laboratoriyaga asoslangan texnologiyani bozorga tarjima qilishda sanoat sheriklari bilan hamkorlik qilishdir," - dedi Podila, tadqiqotning tegishli muallifi va NASA granti bo'yicha birgalikda tergovchi." NASA va Janubiy Karolina shtatidagi EPSCoR kosmik missiyalarga va global energetik landshaftga doimiy ta'sir ko'rsatadigan bunday loyihalarni amalga oshirish uchun mukofot bergani uchun minnatdormiz."
