Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Лаборатории Беркли исследователи Настоящее На медицины, энергетики, окружающей среды и многое другое

Published on August 31, 2010 at 8:47 PM

Лаборатории Беркли ученых доставлено около 100 докладов на осень Американского химического общества в 2010 национальная встреча в Бостоне, 22-26 августа 2010 года.

В первой сцене знаменитого фильма 1967 Высшее, Бенджамин Брэддок, на вечеринке в честь его новую степень, дается один совет на будущее: "Пластмассы". Бенджамин были молоды, чтобы получать этот совет сегодня слово может также были: "Батареи".

Экономические прогнозы говорят, что рынок передовые батареи, которые могут электроэнергии, гибридные электрические и новых гибридных электрических транспортных средств будет стоить миллиарды долларов. Основываясь на их спектакли в области электроники и электроинструмента, литий-ионные батареи имеют потенциал, чтобы быть намного превосходит никель-металл-гидридные аккумуляторы, но несколько технологических вопросы должны быть решены прежде, чем они применяются к транспортным средствам.

Marca Doeff, химик с материалами наук Лаборатории Беркли отдела представлены говорить с названием «Расширенный литий-ионный аккумулятор катодных материалов для автомобильных технологий". Она сосредоточилась на катоде как одна из самых дорогих компонентов в литий-ионных батарей.

"Кроме того," Doeff сказал: «Катод определитель плотности энергии в клетке, так как мощность, как правило, гораздо ниже, чем у графитового анода, с которым она должна соответствовать".

Doeff и ее коллеги экспериментируют с различными подходами для снижения затрат и повышения производительности литий-ионных катодов. Их исследования включают частичное замещение дорогих кобальта учредительных алюминия, титана и железа в слоистых смешанных оксидов переходных металлов в настоящее время используется в аккумуляторах.

До сих пор они обнаружили, что пятипроцентный замещение кобальта алюминием увеличивает производительность катодом и цикл стабильности. Замена с небольшим количеством титана и привело к образованию большой емкости и высокой скорости положительного материала электрода, в то время как замена железа привело к снижению катодного потенциала и возможностей бедных ставки.

"Наша работа показывает, что изменения в электрохимических производительности катода сильно зависят от характера замене атома и его влияние на кристаллическую структуру," Doeff сказал.

Высокая эффективность солнечных батарей и других наслаждений Nano

В то же партии окончания сегодня, молодой Бен Брэддок также могло быть сказано думаю, что "Нано". Экономические прогнозы предусматривают еще более обильный будущее для наноразмерных материалов, в частности в области солнечной энергетики и электроники полей. "Наноразмерных электронных материалов: вызовы и возможности", так называлось выступление Али Javey, факультет ученый в области материаловедения отдела Лаборатории Беркли наук. В своем выступлении Javey описаны техники для инженерных массивов наноразмерных столбы для широкого спектра приложений, включая низкую стоимость, высокоэффективные солнечные батареи, и искусственной кожи, которая обеспечивает протезы с осязание.

"Наша технология обеспечивает крупномасштабных сборки высокоупорядоченных и регулярные массивы нанопроводов компонентов на гибких подложках через простой процесс печати контакте", Javey сказал. "Способность интерфейса нанопроволоки датчиков со встроенной электроникой на больших масштабах и с высокой однородностью представляет важный шаг вперед к интеграции наноматериалы для датчика приложений».

Эта технология применяется в портативных электронных и удобный для ношения человека приложениях интерфейс, в том числе искусственной кожи. Идея в том, что с интеграцией передовых протезирование в мозг для лучшего контроля суставов, помимо электронных кожи с датчиками нанопроводов может позволить пациентам восстановить свое осязание. Кожа может также использоваться в робототехнике, регулирующих какое давление робот относится к объекту.

"Наша механически гибкими, искусственные кожи датчик обеспечивает впечатляющее механическую прочность и электрические свойства," Javey сказал.

Кроме того, за счет использования оптически активных датчиков нанопроволоки, Javey и его коллеги были в состоянии производить очень регулярными, монокристаллические nanopillar массивы полупроводников на алюминиевых подложках, которые затем были настроены как солнечные модули клетки.

"С помощью экспериментов и моделирования, мы продемонстрировали, что мы можем настроить эти солнечных модулей на жестких и гибких подложках с повышенной эффективностью коллекции перевозчика и широкополосного фото поглощения, связанных с геометрической конфигурации nanopillars", Javey сказал. "Это чрезвычайно перспективный для снижения стоимости эффективных солнечных элементов."

Водорода из солнечного света через Qdot-Сеяные наностержней

Одно слово советы, которые выпускник возможно, не были приведены в партии "водорода." В то время эксперты сходятся во мнении, что водород может команда ключевую роль в будущих технологий использования возобновляемых источников энергии, относительно дешевый, эффективный и углеродно-нейтральным средством производства он должен первые будут разработаны. Фотокаталитического получения водорода из воды с помощью солнечной энергии соответствует всем необходимым критериям, но осталось много материалов, связанных препятствия на пути широкого применения этого подхода. Лаборатории Беркли директор Пол Alivisatos, химик и ведущим специалистом по нанотехнологии для энергии обсуждаются одна идея для преодоления некоторых из этих препятствий, в беседе с названием «фотокаталитического производства водорода с перестраиваемой наностержней гетероструктур".

В этом докладе, Alivisatos описал модель наносистемы, в котором семя квантовых точек селенида кадмия, водорода генерирующих катализатор, вкладывается внутрь платиновым наконечником наностержней сульфида кадмия.

"В таких структурах, отверстия трехмерно ограничивается селенида кадмия, в то время как делокализованные электроны переносятся на металлический наконечник," Alivisatos сказал. "Следовательно, электроны отделяются от отверстий свыше трех различных компонентов и перестраиваемых физическая длина".

Металла посеяны наностержней наконечник позволяет эффективно длительное разделение носителей заряда и минимизирует обратное влияние промежуточных продуктов. Настраивая наностержней длина гетероструктуры и величины семян, Alivisatos и его группы могут значительно увеличить производство водорода по сравнению с unseeded стержней.

"Мы нашли наших многокомпонентных наногетероструктур быть очень активным для производства водорода, с очевидными квантовый выход 20-percemt при 450 нм", Alivisatos сказал. "Наши системы были активны под оранжевыми освещение свет и продемонстрировали улучшенную стабильность по сравнению с без косточек наностержни сульфида кадмия".

Last Update: 10. October 2011 06:47

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit