دقت میلیاردی نانو باتری‌ها
این نانوباتری‌ها انرژی ذخیره شده خود را به طور بهینه و در توان بالا (شارژ و تخلیه سریع) و چرخه‌های متعدد آزاد می‌کنند.
سازه‌های دقیق می‌توانند جهت ارزیابی توانایی یون‌ها در انتقال الکتریکی داخل نانو سازه‌ها برای ذخیره انرژی و همچنین تست محدودیت‌های فناوری نانو باتری‌های سه بعدی، مورد استفاده قرار گیرند.
هنگامی که باتری‌های نانو سازه‌ای به طور دقیق طراحی و ساخته شده باشند، می‌توانند انرژی خود را با توان و طول عمر بیشتری نسبت به باتری‌های معمولی انتقال دهند. به منظور حفظ چگالی بالای انرژی، نانو سازه‌ها (مانند نانو سیم‌ها) باید مانند یک «جنگل نانو سازه» چگال باشد به گونه‌ای که یک نانو هندسه سه بعدی تشکیل دهند تا یون ها و الکترون ها با سرعت در آن حرکت کنند. پژوهشگران آرایه‌ای از این نانو باتری‌ها را داخل میلیاردها نانو حفره و در قالبی از اکسید آلومینیوم ساختند تا میزان دقت عملکرد یون‌ها و الکترون‌ها را در محیطی بسیار کوچک بررسی نمایند.
نانو باتری‌ها با جابجایی لایه‌های اتمی ساخته شدند تا بتوانند اکسید نانو لوله جهت نگهداری یون‌ها داخل نانو لوله‌های فلزی و انتقال الکترون‌ها را تولید کنند، که همه این مجموعه در انتهای نانو حفره قرار دارد. نانو باتری‌های کوچک بسیار خوب عمل می‌کنند؛ آنها می‌توانند نیمی از انرژی خود را در زمان 30 ثانیه شارژ یا تخلیه، انتقال دهند. همچنین آنها فقط بخش بسیار کمی از ظرفیت ذخیره انرژی خود را پس از 1000 چرخه از دست می‌دهند. پژوهشگران این عملکرد را ناشی از طراحی منطقی و کنترل مناسب تولید الکترودهای نانو لوله‌ای می دانند تا بتوانند حرکت یون در داخل و خارج و بین لوله های تو در تو و نازک را برای اطمینان از انتقال سریع یون ها و الکترون ها تنظیم کنند.
این تحقیق در دانشگاه مریلند صورت گرفت و توسط مرکز نانوسازه‌ها برای ذخیره انرژی الکتریکی (NEES) حمایت شد. لازم به ذکر است این مرکز پیشرو در تحقیقات انرژی است که توسط اداره علوم دی او ای (DOE) تاسیس شده است.
No tags for this post.
