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

 

Колобок-колобок, я тебя съем!
Колобок-колобок, я тебя съем!

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 3)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-3
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
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.