锂空气电池;将光发电;压电纺织。
锂空气电池
芝加哥伊利诺伊大学的研究人员以及阿贡国家实验室设计了一个新的锂空气电池在自然空气环境和工作仍然运作750年之后充电/放电周期,记录这个电池类型。
理论上,锂空气电池的工作原理,结合锂阳极中与空气中的氧气在阴极产生过氧化锂在放电阶段。锂过氧化会打破回落到其锂和氧组件在收费阶段。
然而,实验设计的锂空气电池无法在一个真正的自然空气环境由于锂阳极的氧化和不受欢迎的副产品的生产锂离子结合而导致的阴极空气中二氧化碳和水蒸气。这些副产品口香糖的阴极,最终成为完全覆盖,无法函数。这些实验电池依靠坦克的纯氧,这限制了其实用性和带来严重的安全风险由于氧的可燃性。
对于这个工作,研究人员使用一个独特的组合,阳极、阴极和电解质材料防止阳极氧化和累积battery-killing副产品的阴极,并允许电池自然空气环境中操作。
他们用一层薄薄的涂锂阳极碳酸锂,选择性地允许锂离子从阳极进入电解液,防止不必要的化合物到达阳极。
锂空气电池的示意图。(来源:UIC和阿贡国家实验室。)
锂空气电池的阴极是那里的空气进入电池。在实验设计的锂空气电池、氧气,连同所有的其他气体的空气,进入电解液通过碳基海绵晶格结构。
该小组还涂钼催化剂硫酸氢盐的晶格结构和使用一个独特的混合电解质的离子液体和二甲亚砜,电池电解质的通用组件,帮助促进lithium-oxygen反应,减少锂的反应和空气中的其他元素,提高电池的效率。
“完整的架构改革我们执行这个电池通过重新设计它的每一个部分,我们希望帮助我们使反应发生和预防或阻止那些最终会导致电池死了,“阿明Salehi-Khojin说,机械和工业工程助理教授UIC。
通过改变光
林雪平大学的研究人员研制出一种隐形材料,电子脉冲时生成的光波动从阳光,阴影,反之亦然,灵感来自于在风中颤动的树叶。
以前,小nanoantennas吸收阳光,产生热量,当纳入窗口玻璃,可以减少冷下行气流和节约能源。天线的尺寸在几十个纳米的顺序,对近红外光线和产生热量。
现在,团队创建了一个微小的光学发生器相结合nanoantennas热电薄膜。
在热电材料,电子电压发展物质在加热或冷却。温度的变化导致电荷移动和电路中电流的产生。
小的天线由金属圆盘,在这种情况下黄金nanodiscs,直径160海里(0.16微米)。它们放在底物和一个聚合物涂膜处理创建热电性质。
“nanoantennas可以跨大面积生产,数十亿的小光盘表面均匀分布。盘之间的间距在我们的案例中是大约0.3微米。我们使用金银,但他们也可以从铝或铜制造,”马格努斯琼森说,讲解员和研究小组的首席研究员有机光子学、纳米光学有机电子的实验室,林雪平大学。
实验通过马格努斯琼森和米娜Shiran Chaharsoughi。(来源:雷神大夏/刘)
天线产生热量,然后再转化成电的援助聚合物。首先需要极化聚合物薄膜,以创建一个偶极子在它,正负电荷之间有着明显的差别。极化的程度会影响生成的力量的大小,而聚合物薄膜的厚度似乎没有任何影响。
演示效果,团队把一个树枝和树叶从风扇的气流。叶子的运动创造了阳光和阴影光发生器,进而产生小电脉冲和外部电路供电。
“这项研究还处于早期阶段,但我们在未来可以用阳光和阴影之间的自然波动在树上收获能量,”琼森说。更直接的技术可能在光学中的应用研究,如检测纳米尺度下的光,或光学计算。
压电纺织
查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一个织物将动能转化为电能。大负载应用于纺织品和潮湿就产生更多的电能。
创建纺织,研究者一起编织一个压电纱一个导电纱线。目前织物可以产生足够的功率LED,发送无线信号或驱动小型电动单元如袖珍计算器或数字手表。
“纺织是灵活和柔软,变得更加高效潮湿或湿时,“安雅伦德说,查尔默斯研究员。”来展示我们的研究结果我们使用一块纺织的肩带包。重量越重包装的包和更多的包,由我们的织物,电力得到越多。当我们的袋子装满3公斤的书,我们产生一个连续的输出4微瓦。这足以间歇性LED光。从我们的纺织通过一整袋,我们可以得到足够的能量传输无线信号。”
安雅伦德描述纺织。(来源:查尔默斯)
压电纤维纱是由二十四,每一缕头发一样薄。当纤维充分滋润他们成为封闭的液体和纱线变得更有效率,因为这可以提高纤维之间的电接触。
的压电纤维由压电壳围绕着一个导电的核心,”伦德说。“压电纱与商业相结合进行纱线构成一个串联的电路”。
原则上,技术准备大规模生产,根据研究人员。材料的成本相对较低,与戈尔特斯的价格可比,可编织工业织机,足够耐磨应对大规模生产的恶劣环境。
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