|  | 16 октября 2012 | Нанотехнологии

Этот полупроводниковый "наноцветок" может стать основой технологий аккумулирования энергии следующего поколения.

Наноцветок из сульфида германия


Исследователи из университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) создали эту удивительно красивую наноструктуру, напоминающую распустившуюся розу, из полупроводникового материала сульфида германия (GeS). Работая над этим, исследователи руководствовались отнюдь не эстетикой и чувством прекрасного, все дело в том, что эта "роза" имеет большое количество чрезвычайно тонких лепестков, толщиной 20-30 нанометров, сконцентрированных в небольшом объеме пространства. Большая площадь поверхности лепестков, по отношению к занимаемому объему, делает использование таких структур весьма перспективным для создания устройств аккумулирования энергии следующего поколения.

Доктор Линиоу Као (Dr. Linyou Cao), один из участников данных исследований, рассказывает: "Создавая эти удивительные наноцветы и сульфида германия, мы преследовали цель получения максимальной (эффективной) площади поверхности по отношению к занимаемому объему. Это позволит значительно увеличить емкость традиционных литий-ионных аккумуляторных батарей, ведь тонкие лепестки смогут привлечь к себе и удержать большее количество ионов лития. Помимо этого, такие наноструктуры могут стать не только основой аккумуляторных батарей, но и основой суперконденсаторов, которые так же используются для быстрого аккумулирования электрической энергии".

"Наноцветы" были получены в недрах вакуумной печи. Порошок GeS нагревался до тех пор, пока он не начинал испаряться. Сульфид германия, находящийся в парообразной фазе, попадал в более холодную часть печи и кристаллизовался на подходящей поверхности в виде тончайших листьев, толщиной 20-30 нанометров и длиной 100 микрометров.

Кристаллизация GeS происходила сразу в нескольких местах и наиболее активно в районах самых холодных точек поверхности, в результате чего формировались такие удивительные наноцветы. А дальнейшее продолжение процесса осаждения GeS на поверхность приведет к тому, что она начнет напоминать нечто вроде цветочного поля в период бурного цветения, при этом эффективная площадь полученной поверхности будет в тысячи и десятки тысяч раз превышать площадь поверхности самого "поля".

Подобная технология создания таких наноструктур может быть успешно использована и для создания новых высокоэффективных фотогальванических элементов солнечных батарей, где эффективная площадь играет так же не самое последнее значение. Только в качестве материала придется использовать несколько другие полупроводниковые материалы, обеспечивающие высокий коэффициент поглощения лучей солнечного света.

Описание исследований, проведенных учеными, их результаты и выводы были опубликованы в онлайн-варианте журнала ACS Nano.




Ключевые слова:
Полупроводник, Сульфид, Германий, Кристаллизация, Цветок, Структура, Поверхность, Площадь, Аккумуляторная, Солнечная, Батарея

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана 3D-микробатарея, способная сделать чипы независимыми от внешних ист ...
  • Графеновые суперконденсаторы, созданные корейскими инженерами, готовы к исп ...
  • Нано-шашлык - лучший рецепт для приготовления литий-ионных аккумуляторов бо ...
  • Новые синтетические материалы обладают рекордным показателем площади поверх ...
  • Движение анионов фторидов позволит увеличить емкость новых аккумуляторных б ...




  • 16 октября 2012 08:03
    #1 Написал: pogoretskuy

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    интересная жизнь предвидется через несколько лет
        
    16 октября 2012 09:13
    #2 Написал: Yoshi

    Публикаций: 0
    Комментариев: 229
    Хм, а достаточно ли он будет прочен чтоб его запихнуть в батарею?
    pogoretskuy,
    Тю, так она и так интересна! ) Стоит только взглянуть на мир глазами человека из начала 20 века) Ну или даже просто первоклассника. ;)
        
    16 октября 2012 12:03
    #3 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    ждем когда производители аккомов воспользуются этой технологией ))))
        
    16 октября 2012 13:28
    #4 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    То, что такой кристалл есть не гарантирует, что его можно использовать, наверняка он хрупкий до невозможности.
        
    16 октября 2012 14:28
    #5 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Цитата: volod
    наверняка он хрупкий до невозможности

    Те микропористые материалы, которые используют в аккумулятора, тоже сами по себе хрупки, но при наполнении их электролитом и заключении в корпус с прочностью все становится нормально. Так что это дело лишь правильной конструкции.


    --------------------
        
    16 октября 2012 15:16
    #6 Написал: EduardLt

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    Интересно будет создать генераторы перехода состояния вещества. Один раз заправишь капсулу гелем и на сто лет хватит сотиком пользоваться.
        
    16 октября 2012 15:17
    #7 Написал: paralolka

    Публикаций: 0
    Комментариев: 85
    А мне кажется что будущее за суперконденсаторами
        
    16 октября 2012 15:23
    #8 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    paralolka, это смотря для чего, если для мобильной техники, то нет, туда лучше аккумы подходят, т.к. нужна емкость и компактность, а в этом они лучше всех.
        
    16 октября 2012 17:49
    #9 Написал: Persona

    Публикаций: 0
    Комментариев: 39
    paralolka,
    Нет, будущее за сверхпроводниками.
        
    17 октября 2012 09:10
    #10 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 617
    Yoshi, для учащихся это все уже обыденность а не новинки, т.к. их этому учить будут..
    это для тех кто всякое старье изучал которое уже вышло из употребления в новинку ))
        
    17 октября 2012 09:42
    #11 Написал: Yoshi

    Публикаций: 0
    Комментариев: 229
    gendalf,
    хех) Ну может и так) Но знаешь, глядя на младшего брата и темпы которыми они учатся, мне кажется... они вАще не будут понимать что происходит вокруг. Кроме того что клацать нужную кнопочку.
        

    Информация

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