Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Обладнання»Електроживлення»Google Glass и iWatch вдохновляют на создание батареи на базе углеволокна
    Електроживлення

    Google Glass и iWatch вдохновляют на создание батареи на базе углеволокна

    ВолодимирBy Володимир29.05.20149 коментарів3 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link

    Google Glass и iWatch вдохновляют на создание батареи на базе углеволокнаНедавний релиз Google Glass и скорый выпуск Apple iWatch можно назвать признаком того, что носимые устройства в будущем обретут популярность. Но, несмотря на то что они напичканы передовыми технологиями, начиная от головных мониторов и заканчивая биометрическими датчиками, наибольшей помехой для развития носимых технологий является батарея.

    Она должна быть не только маленькой и легкой, но и достаточно мощной, чтобы удовлетворять все запросы устройств.

    Авторы исследования, опубликованного в Nano Letters, Вей Вэн (Wei Weng) и его коллеги из Фуданьского университета (Китай) принялись за решение этой энергетической проблемы, разработав и изготовив нить с углеродной нанотрубкой, которая вплетается в хлопковую нить, для создания высокоэффективной литиево-ионной батареи. Волокна, диаметр которых около 1 мм, можно вплетать в гибкие текстильные изделия или одежду, а так же в гибкие части носимой электроники.

    «Источник питания, который можно вмонтировать непосредственно в носимые устройства, просто необходим. Источник энергии в форме волокон очень для этого подходит, так как он обладает гибкостью и легко вплетается в ткань. Мы впервые создаем литиево-ионный аккумулятор на базе волокон нанотрубок, волоконная батарея может быть легко сплетена в энерго-ткань с высокой производительностью», – говорит Вэн.

    Google Glass и iWatch вдохновляют на создание батареи на базе углеволокна

    Несмотря на то, что это первый опыт создания такой батареи, она обладает высокой энергоемкостью (0,75 мВт. Ч /см), и способностью удерживать 87% емкости после 100 циклов.

    Одна из самых больших сложностей, возникших при создании батареи, это проблема расширений кремния. Во время химических реакций, происходящих при зарядке/разрядке, кремний изменяет свой объем до 300%. Чтобы справится с этим, исследователи ввели в состав углеродные нанотрубки, и получили нить-анод. Нанотрубки эффективно амортизируют увеличение объема кремния и зажимают его. Без такой гибридной структуры, расширение кремния приводило бы к повреждению батареи.

    В качестве катода, исследователи использовали нанотрубки и литий магния, преимуществами которого являются стабильность, высокое рабочее напряжение и низкая цена. Обмотав хлопковую нить анодом и катодом на базе нанотрубок, и разделив их гелевым электролитом для получения литиево-ионной батареи, а затем, вплетя ее в ткань, исследователи продемонстрировали возможность изготовления литиево-ионных батарей на базе углеволокна.

    Ранее уже предпринимались попытки создать суперконденсаторное волокно, однако литиево-ионным батареям не уделили должного внимания в связи со сложным производством. Однако они обладают определенными преимуществами, такими как высокая энергоемкость и низкий коэффициент саморазрядки в сравнении с суперконденсаторами, таким образом, они больше подходят для носимых устройств. Как объясняет Вэн, текущая работа продолжает предыдущее исследование, однако еще есть куда совершенствоваться.

    «Литиево-ионная батарея похожей формы (по типу кабеля) была предложена еще в 2012 году. В ней в качестве скелета использовался медный провод. Результат был превосходный, однако такая батарея не подходит для вплетения в энерго-ткань. Диаметр такой батареи слишком велик, в ней используется жидкий электролит и она слишком тяжелая. Мы же использовали в качестве скелета углеродное волокно, чья плотность в 9 раз меньше чем у меди, а использование геля гарантирует безопасность. Композитный анод и катод, выполненный из углеволокна и активных материалов, позволяет уменьшить диаметр в 10 раз по сравнению с кабелем. Таким образом, наша волоконная батарея сравнима с полимерным волокном, из которого изготавливается одежда, и обладает высокими эксплуатационными данными», – говорит он.

    В будущем исследователи планируют улучшить свою волоконную батарею для применения в различных сферах.

    «Во-первых, мы хотим улучшить производительность, а именно вместимость и количество циклов. Во-вторых, мы хотим запустить крупномасштабное производство. И, в-третьих, мы хотим комбинировать некоторые свойства, такие как растяжимость, способность менять цвет и самозарядку», – говорит Вен.

    http://nauka21vek.ru

    Читайте також

    Інженери знайшли прихованого «вбивцю» акумуляторів

    22.12.2025

    Dreame представила портативний акумулятор з функцією зарядки iPhone, Apple Watch та AirPods

    19.12.2025

    Натрієві акумулятори виходять на новий рівень довговічності

    15.12.2025

    Останні

    Вчені розкрили таємниці атмосфери віком 1,4 млрд років, дослідивши давні кристали солі

    24.12.2025

    Ford запускає нову версію Everest Tremor

    24.12.2025

    Супутникові дані розкрили масштаб снігопаду в чилійській пустелі Атакама

    23.12.2025

    Глибинні води Антарктиди можуть змінити баланс Світового океану

    23.12.2025
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    © 2025 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.

    Go to mobile version