Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронных чипов Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронных чипов
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Три вещи дарованы нам, чтобы смягчить горечь жизни: смех, сон и надежда.
© Мария Дамбровская
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 29-10-2013, 10:52, просмотров: 681
Внимание! Данный материал, а именно «Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронных чипов» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронных чипов

Группа исследователей из университета Вандербилта (Vanderbilt University), Нашвилл, Теннеси, разработала суперконденсаторы нового типа, большая часть конструкции которых изготовлена из кремния. Эти суперконденсаторы, демонстрирующие весьма высокий показатель плотности хранения энергии, позволят интегрировать источники энергии прямо внутрь электронных чипов, позволяя им выполнять свою работу в течение длительного времени даже при отсутствии подвода внешней энергии.

Суперконденсаторы электролитического типа, подобно обычных электролитическим конденсаторам, хранят энергию, притягивая ионы различной полярности к поверхностям пластин их электродов. Количество ионов, которые могут быть эффективно удержаны вблизи пластин конденсаторов, зависит от площади поверхности этих пластин. Для увеличения эффективной площади поверхность обычно покрывается слоем токопроводящих материалов, к примеру, активированным углем, материалом, пронизанным сетью микроскопических пор, увеличивающих площадь поверхности.

К сожалению, пока еще суперконденсаторы не могут поспорить с литий-ионными аккумуляторными батареями по их электрической емкости, т.е. по способности хранить большое количество энергии. Но они обладают более длительным сроком службы, высокой надежностью и превосходными скоростными характеристиками, которые позволяют суперконденсатору практически моментально поглотить или отдать большое количество энергии. Поэтому практическое использование суперконденсаторов обосновано лишь там, где есть необходимость быстрого накопления большого количества энергии, к примеру, в системах рекуперативных тормозов электрических и гибридных автомобилей.

Ученые все время пытаются увеличить количество энергии, которую могут сохранить суперкондесаторы. Для этого они экспериментируют с различными высокопористыми гибридными материалами, такими, как "леса" из углеродных нанотрубок или частицы графена, расположенные на пластинах конденсаторов. Такие приемы позволяют кардинально увеличить емкость суперконденсаторов, но с практической точки зрения их еще крайне тяжело реализовать в масштабах промышленного производства.

Кремниевые суперконденсаторы смогут хранить энергию прямо внутри электронных чипов

Кэри Пинт (Cary Pint), доцент из университета Вандербилта, вместе с его коллегами, также работают над проблемой увеличения электрической емкости суперконденсаторов. Но в своих исследованиях они сделали необычный выбор в сторону пористого кремния, как основного материала конструкции конденсатора. Необычность выбора исследователей заключается в том, что кремний достаточно активно реагирует с большинством веществ, входящих в состав электролита, что приводит к быстрому разрушению структуры суперконденсатора. Но, с другой стороны, кремний является материалом, свойства которого изучены почти досконально, а электронная промышленность имеет в своем распоряжении массу методов технологической обработки кремния, позволяющих, в том числе, получить высокопористый кремний.

Для защиты кремния от воздействия электролита ученые придумали оригинальное решение. Они тщательно смешали пористый кремний с чистым углеродом и нагрели эту смесь до температуры порядка 800 градусов по шкале Цельсия в присутствии газовой защитной атмосферы. В результате этого из углерода сформировался слой графена, который буквально обволок собой всю поверхность кремния, включая и внутренние поверхности микроскопических пор. Этот графен стал своего рода защитным покрытием, предохраняющим кремний от воздействия активных веществ, растворенных в электролите.

Кремниевые пластины суперконтенасторов, прошедшие обработку вышеописанным способом, показали плотность хранения энергии в 40 раз выше, чем показатели энергетической плотности суперконденсаторов, изготовленных из "голого" кремния. При этом, благодаря защите кремния графеновой пленкой, ученым так и не удалось зарегистрировать снижения электрической емкости суперконденсаторов со временем из-за разрушения кремния электролитом.

Благодаря разработке такой относительно простой технологии можно будет без особых проблем наладить массовое производство недорогих кремниевых суперконденсаторов, благо кремний и углерод являются одними из самых распространенных элементов на земном шаре. Из-за кремниевой "природы" таких суперконденсаторов их можно будет встраивать прямо в структуру электронных чипов или других полупроводниковых приборов, в которых, как правило, присутствуют большие области неиспользованного кремния. Примером этому могут служить кремниевые солнечные батареи, на обратной стороне которых можно изготовить суперконденсаторы, которые будут накапливать в себе излишки энергии и отдавать ее в сеть во время пикового потребления.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Карбин - новая форма углерода, превосходящая по прочности графен и углеродн ... Карбин - новая форма углерода, превосходящая по прочности графен и углеродн ...
Относительно новая форма углерода, называемая карбин, может стать тем материалом, который в недалеком будущем отнимет у графена и углеродных...
Ученые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники  ... Ученые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники ...
Группа ученых из Института твердого тела и исследований материалов Лейбница (Leibniz Institute for Solid State and Materials Research) в...
Резистивная память компании Crossbar - терабайты объема и скорость, в 20 ра ... Резистивная память компании Crossbar - терабайты объема и скорость, в 20 ра ...
Относительно молодая компания Crossbar, располагающаяся в Санта-Кларе, Калифорния, объявила о создании работоспособных образцов чипов...
Чипы со структурами из оксида кремния могут стать заменой флэш-памяти Чипы со структурами из оксида кремния могут стать заменой флэш-памяти
Группа исследователей из университета Райс (Rice University), возглавляемая химиком Джеймсом Туром (James Tour), создала опытный образец чипа...
Емкость новых батарей с твердым Li-S-электролитом превышает в четыре раза е ... Емкость новых батарей с твердым Li-S-электролитом превышает в четыре раза е ...
Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) разработали новую многообещающую конструкцию...
Исследователи создали кремниевый элемент, излучающий свет в видимом диапазо ... Исследователи создали кремниевый элемент, излучающий свет в видимом диапазо ...
Кремниевый светоизлучающий элемент является одним из камней преткновения в области создания фотонных систем на основе кремния, над разработкой...
Кремневые нанопроводники позволяют зарядить аккумулятор за десять минут Кремневые нанопроводники позволяют зарядить аккумулятор за десять минут
Одной из причин того, что современные портативные устройства имеют достаточно большие размеры, невзирая на постоянное уменьшение размеров чипов...
Нано-шашлык - лучший рецепт для приготовления литий-ионных аккумуляторов бо ... Нано-шашлык - лучший рецепт для приготовления литий-ионных аккумуляторов бо ...
Мощные устройства аккумулирования энергии будущего могут получить свое начало от разработки исследователей, которые приготовили "нано-шашлыки"...
Графеновые суперконденсаторы смогут заменить аккумуляторные батареи в малог ... Графеновые суперконденсаторы смогут заменить аккумуляторные батареи в малог ...
В современных малогабаритных и мобильных электронных устройствах для снабжения энергией в большинстве случаев используются батареи и...
Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ... Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ...
Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Каков срок вынашивания ребёнка ?
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
Логин:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
26.04.2017
vergrößern Pillen (Спрос)

26.04.2017

26.04.2017
penix active test (Услуги)

25.04.2017

25.04.2017

25.04.2017

25.04.2017
extra size test (Обмен)

25.04.2017
penix active test (Обмен)

25.04.2017

25.04.2017

24.04.2017
penistraining (Обмен)

24.04.2017
xtrasize berichte (Спрос)

24.04.2017

24.04.2017

24.04.2017

24.04.2017

24.04.2017

24.04.2017
penisverlengerung (Спрос)

24.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017
brust tabletten (Услуги)

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

23.04.2017

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 19
 Гостей: 18
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, Роботы, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх