Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Рентгенограммы: (a) прекурсора, полученного гидротермальным синтезом; (b) конечного продукта, полученного отжигом прекурсора при температуре 400°С в течение 1 часа.
Рис.2. Морфологические и структурные особенности прекурсора, полученного гидротермальным синтезом: (a),(b) FESEM-изображения; (c) TEM-изображение; (d) HRTEM-изображение.
Рис.3. Морфологические и структурные особенности конечного продукта, полученного отжигом прекурсора при температуре 400°С в течение 1 часа: (a),(b) FESEM-изображения; (c) TEM-изображение; (d) HRTEM-изображение.
Рис.4. Общее электрохимическое уравнение реакции лития с оксидом кобальта.

Рис.5. (a) Первые три цикла циклической вольтаммограмы, скорость развёртки потенциала 0.5 мВ/с и температура 20°С; (b) первые три кривые разряда, плотность тока 50 мА/гр и температура 20°С.
Рис.6. Зависимость ёмкости батареи от количества циклов заряд/разряд для материала катода на основе пористых наностержней Co3O4 при плотности тока 50 мА/гр и температуре 20°С.

Электроды для литий-ионных батарей на основе пористых нанопалочек Co3O4

Ключевые слова:  аккумуляторы, литиевая батарея, наноматериал, периодика

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

29 декабря 2007

Учёные давно занимаются исследованиями Co3O4, являющегося перспективным электродным материалом, и в этой области уже проделана большая работа. Предложено огромное множество методик, которые позволяют получать этот материал в различных формах: наносферы, нанопроволока, нанотрубки, нанокубы и т.д. Однако среди всех форм особое значение для создания катода в литий-ионных батареях имеют нанопроволока или наностержни вследствие их уникальных электрических и структурных свойств.

Группа исследователей из Китая превратила нанопроволоку состава Co(CO3)0.35(NO3)0.2(OH)1.1·1.74H2O в пористые наностержни путём прокаливания при температуре 400°С в течение 1 часа на воздухе. Исходный прекурсор был получен гидротермальным синтезом из нитрата кобальта, гидроксида натрия и формальдегида.

На рисунке 1 представлены рентгенограммы полученных образцов. Никаких посторонних фаз в прекурсоре и конечном продукте обнаружено не было. Авторы работы использовали FESEM,TEM и HRTEM для исследования пор в нанопалочках. На рисунке 2 представлены морфологические и структурные особенности прекурсора, полученного гидротермальным синтезом. На рисунке 3 представлены морфологические и структурные особенности конечного продукта.

Для электрохимических экспериментов был изготовлен электрод из этого материала. Общая электрохимическая реакция представлена на рисунке 4. Результаты этих исследований представлены на рисунке 5 и 6. Стоит отметить, что полученная средняя ёмкость батареи (~1100 мА*ч*гр-1) превышает предельную ёмкость батареи с использованием "объёмного" оксида кобальта (892 мА*ч*гр-1). Таким образом, батарея с электродом на основе наноструктурированного оскида кобальта показала как высокую ёмкость, так и отличную долговечность при циклическом нагружении.


Источник: Nanotechnology



Комментарии
Стас, 03 января 2008 14:19 
интересно получить комментарии по поводу этой новости нанопроводниковые литий-ионные элементы для батарейученые из Стэнфорда смогли создать элементы,
которые позволяют создавать аккумуляторы с емкостью, в 10 раз превышающей таковую в существующих на сегодняшний день литий-ионных батареях
по-моему личному мнению, на таких сайтах лучше не читать подобные новости...кто не знает журналистов, тому объясню: не в 10, а например, в 6 или 7, потом...где же хоть какие-то характеристики этого нового "чуда"?да а если сравнить правую и левую картинки, то можно заметить, что при одинаковой масштабной шкале, микроструктура различается достаточно сильно...
Новый Год прошел, Дед Мороз уехал, и больше чудес нам ждать пока не от кого. Чтобы утверждать наверняка, нужна ссылка на первоисточник - всякое бывает. Однако с очень большой вероятностью речь идет об еще одной работе по использованию кремниевых наноматериалов в анодах литиевых батарей. Проблема в том, что анодные материалы, конечно, надо улучшать, но и существующие анодные материалы совсем не так плохи. Не слишком высокой емкостью и долговечностью современные литий-ионные батареи обязаны прежде всего материалам второго электрода, катода, требования к которым довольно сильно отличаются. На этом фронте тоже ведутся интенсивные бои, но, скорей, позиционного характера. Поскольку емкость катодных материалов значительно меньше, чем анодных, то увеличение удельной емкости анода даже в несколько раз проблемы, в общем, не решит - все равно нужен будет тяжелый катод. Немного утрируя - если из багажника "Запорожца" вынуть пару мешков картошки, то он, конечно, поедет быстрее, но "Мерседес" все равно догонит вряд ли.
Евгений Алексеевич, немного соли на раны - в литий-ионных батареях negative electrode означает анод. Это не бесспорное определение, но большинство известных мне источников использует именно его. Так что и Ваша статья тоже про анодные материалы.
хм...ну что сказать...извините тонкостей литий-ионного языка не знаю...просто в нормальной физике это катод...ну да ладно, буду иметь это ввиду...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Изображения металлического фотонного кристалла
Изображения металлического фотонного кристалла

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.