Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. a) Схема получения электрода; b) РЭМ покрытого углеродом массива Co3O4, на вставке Рамановский спектр; c,d) Массивы гибридных нанонитей, полученных после 1 и 5 часов роста, соответственно; e) Рамановские спектры гибридных массивов на разных стадиях синтеза;
Рисунок 2. a) ПЭМ отдельной гибридной нанонити; b) ПЭМ высокого разрешения двух листов MnO2; c–f) Результаты EDS для отдельного гибридной нанонити, показывающие иерархическую структуру ядро Co3O4/ оболочка MnO2; g) EDS спектр нанонити с рис. (c).
Рисунок 3. a) Циклическая вольтамперометрия массива гибридных нанопроволок после 5 часов роста MnO2; b) Циклическая вольтамперометрия массива гибридных нанонитей после 2 часов роста при 50 мВ/с; c) Кривые разрядки/зарядки для массива гибридных нанонитей после 5 часов роста и чистого массива Co3O4; d) Зависимости поверхностная (серая кривая) и удельной (черная кривая) емкости от плотности тока массивов гибридных и Co3O4 нанонитей.
Рисунок 4. a) Поведение при циклировании массивов гибридных и Co3O4 нанонитей (5000 циклов). На вставке кривые зарядки/разрядки для последних 15 циклов гибридного массива; b) Схема возможных вариантов запасания заряда в массиве гибридных нанонитей; c) Характерная микрофотография гибридных массивов после 5000 циклов; d)Стабильность циклирования для гибридных массивов при различных плотностях тока.

Новый класс материалов для высокоэффективных ионисторов

Ключевые слова:  Ионисторы, нанопроволока, ядро/оболочка

Опубликовал(а):  Визгалов В. А.

28 июня 2011

Растущие энергетические потребности в различных областях от современной бытовой электроники до микро- и наноэлектромеханических систем привели к бурному развитию в области новых материалов для электродов для передовых устройств хранения энергии. Среди устройств хранения энергии ионисторы, также известные как электрохимические конденсаторы, привлекают особый интерес ученых благодаря ряду преимуществ, например, быстрые процессы зарядки и разрядки, большой ресурс и способность запасать до 10 раз больше энергии чем обычные батарейки.

Ученые из Сингапура предложили оригинальный вариант способа получения электрода для ионисторов на основе технологии ядро/оболочка. В качестве модельной системы авторами была выбрана система ядро Co3O4/ оболочка MnO2. Исходный массив нанонитей Co3O4 выращивался непосредственно на стальной подложке путем гидротермального синтеза. Затем нанонити покрывались тонким слоем аморфного углерода, после чего этот углерод использовался для образования оболочки MnO2 вокруг нанонитей оксида кобальта в соответствии с реакцией 4MnO4+ 3C + H2O = 4MnO2 + CO32− + 2HCO3.

Модельный электрод, сделанный из массивов нанонитей со структурой ядро Co3O4/ оболочка MnO2, продемонстрировал отличную электрохимическую эффективность, которая оказалась значительно лучше чем для отдельных частей, что объясняется синергическими вкладами пористого ядра нанонити Co3O4, ультратонкой оболочки MnO2, а также геометрией массивов нанонитей. Полученные результаты показали возможность получения высокоэффективных материалов для использования в ионисторах, причем без использования углеродных или полимерных проводящих сред. Концепция, разработанная для получения электродов, может быть применена и для других материалов, например, SnO2 и ZnO, с целью получения многофункциональных гибридных микро- и наноструктур для огромного спектра применений.


Источник: Advanced Materials



Комментарии
Не очень понял, в чем смысл пересказа одной и той же статьи двумя разными авторами.

И еще проверьте, пожалуйста, насчет десятикратного превосходства по удельной энергии. Для суперконденсаторов это обычно не характерно - они отличаются от батарей более высокой мощностью, но не запасенной энергией. С достаточно высокой скоростью электрохимические реакции в твердых электродах могут протекать только в тонком слое вблизи подложки-токосъемника. С увеличением толщины слоя электродного материала удельная емкость в пересчете на грамм электродного материала начинает довольно быстро падать. Если же электроактивный слой останется тонким, то значительную часть массы батареи будут составлять тоководы, сепараторы и др. электрохимически неактивные компоненты.
Трусов Л. А., 29 июня 2011 23:47 
Не очень понял, в чем смысл пересказа одной и той же статьи двумя разными авторами.

сравнить и выбрать лучшего

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

 

Хитросплетение коллоидных кристаллов: Кольца Наномира
Хитросплетение коллоидных кристаллов: Кольца Наномира

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 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/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Заочный тур по комплексу предметов наноолимпиады открыт
Опубликованы задания заочного тура для школьников 7 - 11 классов по комплексу предметов "химия, физика, математика, биология" XIV Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!".

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.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.