Grafenowy "dopalacz" dla baterii

Nanokompozyt zbudowany z naprzemiennie ułożonych warstw grafenu oraz cyny tworzy nowoczesny materiał o właściwościach fizykochemicznych przydatnych przy konstrukcji lekkich, pojemnych oraz błyskawicznie ładujących się baterii

Grafenowy "dopalacz" dla baterii
13

Nanokompozyt zbudowany z naprzemiennie ułożonych warstw grafenu oraz cyny tworzy nowoczesny materiał o właściwościach fizykochemicznych przydatnych przy konstrukcji lekkich, pojemnych oraz błyskawicznie ładujących się baterii, informuje "Energy and Environmental Science".

Wszystko wskazuje na to, że pojemne baterie drugiej dekady XXI wieku będą wytwarzane w oparciu o kompozytowe nanomateriały utworzone na bazie grafenu. Grafen, to stosunkowo niedawno odkryty nanotechnologiczny materiał, który przypomina siatkę z drutu o sześciokątnych oczkach utworzonych wyłącznie z atomów węgla. Warto dodać, że grubość takiej węglowej "siatki" równa jest wielkości pojedynczego atomu węgla.

Obraz
© (fot. sxc.hu)

Materiał ten wykazuje bardzo ciekawe, unikatowe właściwości mechaniczne oraz elektryczne - grafen jest materiałem stosunkowo mocnym oraz bardzo dobrze przewodzącym prąd elektryczny.

Te cechy wykorzystali naukowcy z Berkeley Lab (USA) przy konstrukcji nowego kompozytowego nanomateriału, z którego w przyszłości być może będą produkowane elementy wydajnych nowoczesnych baterii.

Naukowcy nanieśli na grafen (czyli dwuwymiarową płaszczyznę utworzoną z atomów węgla) cienką warstwę cyny, którą następnie pokryto kolejnym płatkiem grafenu. Procedurę powtarzano wielokrotnie tak, by ostatecznie powstał materiał przypominający piętrową kanapkę, gdzie każda z warstw jest albo grafenem lub odrobinką cyny. Następnie całość podgrzano w odpowiednio przygotowanym reaktorze do temperatury 30. stopni Celsjusza, w atmosferze pozbawionej tlenu (w jego miejsce wprowadzono wodór i argon).

W takich warunkach, cienka warstwa cyny stanowiąca przekładkę pomiędzy grafenowymi płatkami ulegała transformacji, przekształcając się samoczynnie w gąszcz nanofilarów, które narastając automatycznie oddalały oddzielone cyną warstwy grafenu.

Ta z pozoru nieistotna modyfikacja (powstanie cynowych nanofilarów) spowodowała znaczącą poprawę właściwości fizykochemicznych materiału (nanokompozytu grafenowego), poprzez zwiększenie powierzchni czynnej cynowej nanowarstwy. Dzięki temu, cykl ładowania i rozładowywania baterii może być prowadzony szybciej i wydajniej, bez widocznych objawów starzenia się układu.

Według naukowców, nowo skonstruowany grafenowy nanokompozyt doskonale nadaje się do wykorzystania przy budowie nowoczesnych, lekkich i szybko ładujących się baterii, np. dla pojazdów codziennego użytku napędzanych silnikami elektrycznymi.

Źródło artykułu:

Wybrane dla Ciebie

Nowe odkrycie. Czy naukowcy wykryli piątą tajemniczą siłę?
Nowe odkrycie. Czy naukowcy wykryli piątą tajemniczą siłę?
Nowe Airbusy A220 dla LOT-u. Dalekie podróże i mniejsza produkcja CO2
Nowe Airbusy A220 dla LOT-u. Dalekie podróże i mniejsza produkcja CO2
Rosja modernizuje bazy broni jądrowej. Szwecja potwierdza
Rosja modernizuje bazy broni jądrowej. Szwecja potwierdza
To przyszłość komputerów. Dyski SSD PCIe 5.0 coraz lepsze i tańsze
To przyszłość komputerów. Dyski SSD PCIe 5.0 coraz lepsze i tańsze
Nowy wyścig zbrojeń jądrowych. Instytut ostrzega
Nowy wyścig zbrojeń jądrowych. Instytut ostrzega
Startuje Paris Air Show 2025. "Pekin pokazuje muskuły"
Startuje Paris Air Show 2025. "Pekin pokazuje muskuły"
Mają 236 mln lat. Najstarsze skamieniałości motyli
Mają 236 mln lat. Najstarsze skamieniałości motyli
Iran chwali się zniszczeniem F-35. Zdjęcia świadczą o czymś innym
Iran chwali się zniszczeniem F-35. Zdjęcia świadczą o czymś innym
Pociski powietrze-powietrze dalekiego zasięgu. Pogromcy AWACS-ów i latających cystern
Pociski powietrze-powietrze dalekiego zasięgu. Pogromcy AWACS-ów i latających cystern
Nowa data startu Uznańskiego. Ważny komunikat od organizatorów
Nowa data startu Uznańskiego. Ważny komunikat od organizatorów
Izrael, Iran i pizza. Pentagon wiedział?
Izrael, Iran i pizza. Pentagon wiedział?
Polak leci w kosmos. Jest nowa data startu misji Ax-4
Polak leci w kosmos. Jest nowa data startu misji Ax-4