Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
a)-d) СЭМ-микрофотографии композитных нанонитей MnO2/ZTO/CMF. Масштаб 1мм, 50 мкм, 100 мкм и 20 мкм, соответственно. ПЭМ-микрофотография нанонити (e) и микродифракция (f). Масштаб 200 нм. g)ПЭМ-микрофотография высокого разрешения. Масштаб 10 нм. h) ПЭМ-микрофтография высокого разрешения, на которой отчетливо видна граница между кристаллическим ZTO и аморфным слоем MnO2. Масштаб 5 нм. ПЭМ-микрофотография (i) и элементный профиль (j), вдоль линии, изображенной на микрофотографии i. Масштаб 200 нм. f) Данные локального химического анализа нанонити.
а)-с) Циклические вольтамперограммы композитов состава MnO2/ZTO/CMF, MnO2/CMF и ZTO/CMF, соответственно, снятые при различных скоростях в водном 1М растворе сульфата натрия. d) Удельные емкости, измеренные при различных скоростях съемки, для трех вышеупомянутых композитных нанонитей.
а) Кривые зарядки/разрядки, полученные при различных плотностях тока. b) Зависимость удельной емкости от плотности тока. c) Зависимость удельной энергии от удельной мощности. d) Зависимость емкости электрода от количества циклов зарядки/разрядки.

Вновь об оксиде марганца и ионисторе

Ключевые слова:  ионистор, оксид марганца

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

22 февраля 2011

Нанометр уже писал об использовании оксида марганца (IV) в качестве перспективного электродного материала ионистора. Однако не взирая на высокую теоретическую емкость этого материала (1370 Ф/г), его низкая проводимость (10-5-10-6 См/см) не позволяет использовать его в виде объемного образца. Выходом из сложившейся ситуации может быть создание композитов, состоящих из MnO2 и проводящих материалов. Однако создание таких материалов - это всегда компромисс между сохранением развитой поверхности и повышением проводимости. В частности, сообщалось о получении композитных нанонитей со структурой MnO2 / SnO2 / сталь, однако использование стали значительно сужает область применения таких нанонитей. Чтобы преодолеть это препятствие, коллектив исследователей из университета Южной Каролины предложил использовать в качестве "сердечника" гибкое улеродное микроволокно (CMF), диаметром несколько микрометров, на котором выращена нанонить ZnO*SnO2 (ZTO). В свою очередь, на поверхность ZTO был нанесен слой MnO2 толщиной несколько нанометров.

Электрод, состоящий из этих композитных нанонитей, по мнению авторов, продемонстрировал прекрасную кинетику процесса зарядки / разрядки, о чем свидетельствуют формы кривых циклических вольтамперограмм. Также об этом свидетельствует симметричная форма кривых зарядки / разрядки при небольшой плотности тока. Удельная емкость нанонитей MnO2 / ZTO / CMF в пересчете на массу оксида марганца, полученная при скорости съемки 2мВ/с, составила 621.6 Ф/г (против 46.6 Ф/г для MnO2 / CMF и 5.6 Ф/г для ZTO / CMF).

Однако ключевыми параметрами, определяющими перспективы коммерческого использования, являются удельные энергия и мощность, а также стабильность материала в процессе многочисленных циклов зарядки / разрядки. Было установлено, что удельная энергия уменьшается с 57.1 до 36.8 Вт ч/г, в то время как удельная мощность растет с 0.8 до 32 кВт / г при увеличении силы тока от 1 до 40 А/г. Что касается жизненного цикла такого электрода, то спустя 1000 циклов зарядки / разрядки потеря емкости сосатвила всего 1.2%, а форма последних 10 кривых ничем по форме не отличается от таковых для первых 10.

Таким образом, предложенный авторами статьи материал для электродов ионистора, во-первых, отличается относительной простотой получения, а, во-вторых, обладает прекрасными показателями удельной энергии и мощности. Все это позволяет надеяться на промышленное применение этого композитного материала в недалеком будущем.


Источник: Nano Letters




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

 

Такие разные гексаферриты...
Такие разные гексаферриты...

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

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.