|  | 1 июля 2012 | Энергетика

Высокотехнологичная "краска" превращает любую поверхность в аккумуляторную батарею.

Аккумуляторная батарея


Американские ученые разработали новую высокотехнологичную краску, нанеся которую на любую поверхность можно получить аккумуляторную батарею, обладающую характеристиками, схожими с характеристиками современных аккумуляторов. Современные аккумуляторы, изготовленные по литий-ионным или литий-полимерным технологиям уже имеют достаточно компактные размеры, но их упаковка всегда имеет прямоугольную и цилиндрическую форму, что существенно ограничивает возможности разработчиков электронной аппаратуры и устройств.

Исследователи из университета Райс в Хьюстоне, Техас, разработали технологию, как "размельчить" каждый элемент традиционной аккумуляторной батареи и смешать полученный порошок с жидкостью, которую можно наносить слоями на поверхность любой формы подобно краске из баллончика или пульверизатора. "Это означает, что аккумуляторы в стандартной упаковке уступают место более гибкому подходу, который подойдет ко всем видам конструкции и дизайна, предоставляя широкие возможности для миниатюрных систем хранения и обработки данных" - рассказывает Пуликель Аджаян (Pulickel Ajayan), ученый, возглавлявший команду.

Структура слоев аккумулятора


Новая аккумуляторная батарея делается методом последовательного нанесения слоев на поверхность, каждый такой слой является компонентом традиционного аккумулятора, два электрода, катод и анод, и полимерный диэлектрик, разделяющий электроды. Исследователи подтвердили, что аккумуляторные батареи, нанесенные на поверхность вручную, имеют почти одинаковые характеристики, отличающиеся друг от друга не более чем на 10 процентов. Испытания показали, что аккумуляторы могут выдержать 60 циклов зарядки и разряда практически без потерь электрической емкости и других характеристик.

Как уже говорилось выше новый аккумулятор состоит из нескольких слоев, выполняющих разные функции. Первый слой является смесью углеродных нанотрубок с мельчайшими частичками сажи, замешанной на органическом растворителе N-methylpyrrolidone. Этот слой выполняет роль токопроводящей подложки, наносимой первой на любую, токопроводящую или диэлектрическую поверхность.

Второй слой является катодом аккумуляторной батареи. "Краска" для этого слоя состоит из окиси лития-кобальта, углерода в виде сверхтонкого графитного порошка. Третьим слоем является слой полимерного диэлектрика, состоящего из смеси резины Kynar Flex, полимера PMMA и частиц диоксида кремния, замешанной на этаноле. Четвертым слоем является анод, отрицательный электрод аккумулятора, который состоит из смеси окиси лития и титана, а заключительный слой является еще одним токопроводящим слоем, сделанным с помощью токопроводящей медной краски, растворенной в этаноле.

Испытания аккумуляторной батареи


Слои аккумуляторной батареи наносятся на керамику, стекло и на металл, поверхность которых может иметь любую сложную форму. Единственная трудность, с которой сталкиваются при изготовлении таких батарей - это нанесение слоя жидкого электролита, который должен наноситься в сухой окружающей среде, не содержащей кислорода. Но сейчас исследователи активно ищут новые компоненты, использование которых позволит наносить слои аккумуляторных батарей прямо под открытым небом, что позволит сделать производственный процесс более универсальным и более жизнеспособным с коммерческой точки зрения.

Для проверки работоспособности аккумуляторных батарей исследователи нанесли их на шесть керамических плиток, используемых для облицовки ванных комнат. Соединенные между собой в единую батарею, которая затем была заряжена до максимума, эти керамические плитки снабжали энергией несколько светодиодов, выдавая стабильное напряжение 2.4 В в течение шести часов времени.

Исследователи считают, что такая технология может быть объединена с технологией солнечных батарей, что позволит любой поверхности самостоятельно вырабатывать электрическую энергию и хранить ее достаточно длительное время.




Ключевые слова:
Краска, Слой, Распыление, Поверхность, Аккумулятор, Солнечная, Батарея, Электрод

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана "дышащая" батарея, преобразующая солнечный свет в электричество и ...
  • Созданы новые углеродно-органические аккумуляторы, способные заряжаться в 2 ...
  • Исследователи разработали новую высокоэффективную цинко-воздушную аккумулят ...
  • LG Chem представляет "гибкую энергию", аккумуляторную батарею в виде пров ...
  • Фотогальваническая краска - заставьте стены и крышу вашего дома вырабатыват ...




  • 1 июля 2012 07:41
    #1 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 620
    Испытания показали, что аккумуляторы могут выдержать 60 циклов зарядки и разряда практически без потерь электрической емкости и других характеристик.
    в оригинале я этого не нашел -_-
        
    1 июля 2012 09:17
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Очевидно, материалы и факты собирают из различных источников.
    Нашел такое
    They were also put through 60 charge-discharge cycles with only a very small drop in capacity


    здесь - www.eurekalert.org


    --------------------
        
    1 июля 2012 11:40
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Ничего не сказано о сфере применения такого конструктора, с одной стороны можно сделать самому на каких либо плоскостях, чтобы сэкономить место, а с другой характеристики хуже стандартных и не факт, что будет какая-то экономия.
        
    1 июля 2012 16:58
    #4 Написал: D_Starikov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Дык говорилось же что то про это...

    Можно в любой вещи для декора,которая потребляет эл.энергию ,использовать. Например для светильников, не имеющих в корпусе больших объемов для прямоугольных АКБ.
        
    1 июля 2012 17:11
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    D_Starikov, с трудом представляю такой светильник, в который не влезут миниатюрные аккумуляторы, которые бывают и плоские и узкие и круглые, обычно везде место находится, кроме особых вещей типа тонких очков, но туда и такую краску некуда будет прилепить тк. помешает дизайну, а главное емкость будет недостаточной.
        
    2 июля 2012 14:54
    #6 Написал: Indigoo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Короче все это **е**
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.