Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. а) Фотографии растворов оксида графена и композита PIL:RG-O. СЭМ (b) и ТЭМ (с) фотографии чешуек PIL:RG-O. d) Схематическое изображение ионистора, собранного авторами статьи.
Рисунок 2. а) Циклическая вольтамперограмма при различных скоростях съемки. b) Кривые зарядки/разрядки при различных силах тока.

И вновь ионистор

Ключевые слова:  ионистор, оксид графена

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

22 декабря 2010

"Нанометр" совсем недавно писал об успехах исследователей в области совершенствования структур ионисторов, где в качестве электродов использовался графен. Однако, многие специалисты на нашем сайте достаточно критически отнеслись к этим "успехам". Поэтому, чтобы разобраться, каковы все же последние достижения ученых в этой области, рассмотрим статью международного коллектива авторов, в которой исследователи предложили ионистор с новыми электродами и электролитом.

В качестве электрода используется восстановленный оксид графена (или оксид графита, кому как больше нравится), обработанный полимерной ионной жидкостью (PIL). Выбор восстановленного оксида графена (RG-O) объясняется его высокой удельной емкостью (135 и 99 Ф/г в воде и в органическом растворителе, соответственно), а полимерная жидкость необходима для обеспечения лучшего доступа молекул растворителя, поскольку расстояние между чешуйками в необработанном RG-O меньше размера молекул растворителя. В качестве ионной жидкости используются мономерные фрагменты PIL (EMIM-NTf2). Таким образом авторы статьи решили две проблемы: во-первых, обеспечили легкий доступ молекул растворителя к поверхности электродов, во-вторых, обеспечили значительный зазор рабочих напряжений, чем в частности объясняется выбор растворителя.

Для получения композита PIL:RG-O PIL был растворен в пропиленкарбонате (PC), к которому затем были добавлены чешуйки оксида графена. Затем эта смесь была нагрета при 1500С в течение часа, после чего образовалась черная суспензия PIL:RG-O, которая после дополнительной очистки стала пригодна для использования в ионисторе.

Собранный авторами статьи ионистор обладает удельной емкостью 187 Ф/г, плотностью энергии 6,5 Вт ч/кг и плотностью мощности 2.4 кВт/кг, что сопоставимо с величинами, полученными коллективами других исследователей, а циклические вольтамперограммы и кривые зарядки/разрядки подтверждают стабильное функционирование ионистора. Несмотря на приемлемые физические характеристики, у исследователей остался ряд нерешенных проблем, в частности необходимо ускорить процесс зарядки/разрядки.


Источник: ACS Nano



Комментарии
Пастух Евфграфович, 22 декабря 2010 10:51 
а почему так уж необходимо ускорять з/р, т.е. где критерий?
Шуваев Сергей Викторович, 22 декабря 2010 11:21 
Они сравнивали его с аналогичными электролитами, применяемыми в ионисторах, в частности, с водными растворами серной кислоты и гидроксида калия, а также с TEA/BF4 в ацетонитриле или пропиленкарбонате, и их значения (правда, они не указали конкретные цифры) оказались ниже в начале процесса разрядки после существенного падения напряжения. Внутреннее сопротивление, которое авторы статьи вычислили из этого падения напряжения (9 Ом), оказалось существенно выше, чем у вышеупомянутых электролитов, что, по их мнению, объясняется низкой проводимостью EMIM-NTf2 (5 мС/см) и его высокой вязкостью (28 сПз при 200С).
необходимо ускорить процесс зарядки/разрядки.
Критерием является плотность тока. Эта величина определяет плотность мощности.

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

 

Углеродная травка выросла на карбидокремниевой почве
Углеродная травка выросла на карбидокремниевой почве

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.

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!



 
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.