Anoden herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus Graphit, aber viele glauben, dass die Leistung dieses Materials erreichte seinen Höhepunkt und veranlasste die Forscher zu suchen mögliche Ersetzungen. Das meiste Augenmerk wird auf Nanostrukturen gelegt. auf Siliziumbasis, aber immer noch schwer in großen Mengen herzustellen Mengen.
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Aber jetzt Forscher von der University of California, Riverside, überwand die Probleme der Gewinnung von Nanosilicium durch Anwendung eines einfachen Sandverarbeitungstechnologie.
Bei Zachary Favorz, Doktorand an der University of California in Riverside, arbeitete, um produktiver zu schaffen Lithium-Ionen-Batterien, dann bemerkte, dass der Strandsand in San Clement, Kalifornien besteht hauptsächlich aus Kieselsäure oder Kieselsäure. Finden Sie heraus, wo in den USA Sand mit einem hohen Prozentsatz zu finden ist Quarz nahm er mehrere Proben am Ufer des Cedar Reservoirs Schrei in Texas.
Favorz begann damit, Sand im Nanometerbereich zu mahlen, und Dann führte er ihn durch eine Reihe von Reinigungsschritten, die ihm Farbe verliehen und eine Textur ähnlich Puderzucker. Dann fügte er geschält hinzu Quarz ist ein Kochsalz und Magnesium und erhitzt das resultierende Pulver. In diesem Salz war ein sehr einfacher Prozess, der als Absorber fungierte Hitze und Magnesium entfernten Sauerstoff aus Quarz – was dazu führte reines Silizium. Darüber hinaus hat sich seine Nanostruktur sehr gebildet porös – in der Tat ist es 3D-Silizium schwammige Konsistenz. Die Porosität ist ein Schlüsselfaktor für die Steigerung Effizienz von Batterieanoden, weil sie mehr bieten Oberfläche und lässt Lithiumionen durch die Anoden passieren schneller.
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Das Team von Taborz entwickelte eine kleine Batterie Münze mit einer neuen Anode und diese Batterie ist jetzt Deutlichen Lithium-Ionen-Batterien deutlich überlegen. Dreifache Leistung der neuen Elektrode erhöhte Akkulaufzeit verschiedener Geräte, einschließlich Handys und Elektroautos.
Forscher suchen derzeit nach einem Weg, um zu bekommen Nano-Silizium in großen Mengen und planen zu starten Herstellung von Batterien für Mobiltelefone.
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