Литий-ионный аккумулятор с углеродными нанотрубками

За последние годы были разработаны разные батареи. Литиевые батареи - великое изобретение.

Определение литий-ионных аккумуляторов с углеродными нанотрубками

Литий-ионные батареи, от электромобилей до портативной электроники, привлекают значительное внимание в приложениях из-за их более высокой плотности энергии, чем другие типы аккумуляторных батарей.

Однако необходимы постоянные исследования, чтобы найти новые материалы с расширенными возможностями, в целом потребность в более легких и тонких литий-ионных батареях с большей емкостью. Такие усилия требуют тщательной разработки как электрода, так и электролита, чтобы увеличить емкость аккумулятора, срок службы и скорость разряда при сохранении наивысшего уровня защиты.

Углеродные нанотрубки (УНТ) являются кандидатом для использования в литий-ионных батареях из-за их уникального набора электромеханических и механических свойств. По сравнению с обычным углеродом, таким как углеродная сажа и графит, включение УНТ в качестве проводящей добавки при малых весовых нагрузках обеспечивает более эффективную стратегию создания электрохимической сети. Кроме того, в форме активного накопителя ионов лития в УНТ или в форме материальной основы для сверхмощного анодного материала, такого как кремний или германий, самонесущий электрод (отсутствует в связующем или коллекционер присутствует) имеет потенциал.

Измеренный обратимый потенциал иона лития для анодов на основе УНТ может превышать 1000 мАч, в зависимости от экспериментальных факторов, что представляет собой 3-кратное улучшение по сравнению с обычным графитовым анодом. Основным преимуществом автономных анодов из УНТ является отсутствие медных токоприемников, что может привести к увеличению удельной плотности энергии более чем на 50% для всей конструкции батареи.

Однако для разработки необходимо преодолеть текущие проблемы исследований, включая потерю первого цикла и бумажную кристаллизацию для свободных циклических электродов из УНТ. Использование модификации методов предварительной литолизации и массива одностенных углеродных нанотрубок должно увеличить удельную энергию будущей батареи на УНТ. Дальнейший прогресс может быть достигнут с открытыми структурами и богатыми чакрами фракциями полупроводников или металлических резервуаров, которые могут улучшить емкость и транспортировку энергии в литий-ионных батареях с батарейным питанием.

Свойства литий-ионных аккумуляторов с углеродными нанотрубками

Карбон-литий-ионные батареи используются во всем мире по множеству причин. Эти батареи отличаются от всех остальных по ряду свойств. Во-первых, эти батареи имеют очень высокую плотность энергии, и их можно использовать снова и снова. Более того, у этих батарей есть много разных типов на ваш выбор. Если вы ищете батареи, которые будут работать лучше всего, то литиево-ионные батареи - лучший выбор.

Применение литий-ионных аккумуляторов с углеродными нанотрубками

Литий-ионные аккумуляторы имеют множество различных применений. Вот некоторые из этих приложений:

Углеродные нанотрубки в здравоохранении

Исследователи улучшили дентальный имплантат, добавив нанотрубки на поверхность материала имплантата. Они показали, что диоксид титана в нанотрубках лучше для костей, чем стандартные титановые имплантаты. Они также показали, что могут заполнять нанотрубки с помощью противовоспалительных препаратов, которые наносятся на область вокруг имплантата.

Исследователи Массачусетского технологического института разработали датчик с углеродными нанотрубками, заключенными в гель; Который можно вводить под кожу, чтобы контролировать уровень оксида азота в крови. Уровень оксида азота важен, потому что он указывает на воспаление, что облегчает наблюдение за воспалительными заболеваниями. В тестах на лабораторных крысах датчики отработали больше года.

Исследователи показали искусственные мышцы, сделанные из нитей, сотканных из углеродных нанотрубок и заполненных воском. Испытания показали, что искусственные мышцы могут поднимать в 200 раз больше веса, чем натуральные мышцы того же размера.

Нанотрубки, связанные с антителом, вырабатываемым цыплятами, оказались полезными в лабораторных испытаниях, направленных на уничтожение опухолей рака груди. Нанотрубки, содержащие антитела, притягиваются к белкам, продуцируемым клетками рака молочной железы. После соединения с этими клетками нанотрубки поглощают свет инфракрасного лазера, сжигают нанотрубки и прикрепленные опухоли.

Углеродные нанотрубки и окружающая среда

Углеродные нанотрубки производятся для очистки разливов нефти. Исследователи обнаружили, что из-за увеличения количества углеродных нанотрубок добавление атомов бора заставляет их развиваться в губке, которая часто выглядит как материал, способный поглощать свой вес в масле. Эти прыжки губки из нанотрубок являются магнитными, что дает возможность восстановить их при заполнении маслом.

Они используются в виде отверстий в мембране для работы опреснительной установки обратного осмоса. Молекулы воды проходят легче, чем гладкие стенки углеродных нанотрубок, по сравнению с другими типами нанопор, которые требуют меньше энергии. Другие исследователи используют углеродные нанотрубки для разработки небольшого недорогого оборудования для очистки воды в развивающихся странах.

Датчики, использующие элементы обнаружения, могут обнаруживать серию химических паров. Датчики работают, реагируя на изменение сопротивления углеродных нанотрубок в присутствии химического пара.

Исследователи из Университета Ментен в Техасе продемонстрировали метод распыления углеродных нанотрубок на гибкие пластиковые поверхности для создания сенсоров. Исследователи считают, что этот метод позволяет производить более дешевые датчики на таких поверхностях, как полиэтиленовая пленка, чтобы датчики могли обнаруживать плохую пищу.

Дешевый датчик на основе нанотрубок может обнаруживать бактерии в питьевой воде. К нанотрубкам прикрепляются специальные чувствительные к бактериям антитела, которые затем хранятся на бумаге. Когда бактерия присутствует, пространство между нанотрубкой и бумагой с нанотрубками изменяет прочность полотна и добавляет его к антителу.

Углеродные нанотрубки с золотыми наночастицами можно использовать для сбора загрязняющих капель масла. Поскольку золотой наконечник притягивает воду, углерод притягивается маслом. В результате нанотрубки образуют оболочки вокруг капель масла, концы углерода направлены к маслу, а концы золота - к воде.

Вы можете связаться с нами по адресу Large Power, чтобы получить наши услуги или купить литий-ионный аккумулятор с углеродными нанотрубками. Мы постараемся помочь вам всеми возможными способами.