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Posted in | MEMS - NEMS | Nanoenergy

NIST-Studie Ebnet Methode, Nanobatteries für Autonomes MEMS Zu Entwickeln

Published on March 22, 2012 at 2:51 AM

Durch Cameron Chai

Wissenschaftler am National Institute of Standards and Technology (NIST), an Sandia-Nationalen Laboratorien, am College-Park und an der Universität von Maryland haben eine Reihenfolge von nanowire Batterien entwickelt, um zu zeigen, dass die Stärke der Elektrolytschicht die Größe und die Leistung der Batterie begrenzen kann.

Unter Verwendung eines Durchstrahlungselektronenmikroskops waren NIST-reearchers in der Lage, Einzelperson zu überwachen nanosized Körperverletzungen mit Elektrolyten von verschiedenen Stärken aufzuladen und sich zu entladen. Das NIST-Team entdeckte, dass es eine unterere Grenze wahrscheinlich gibt zu, wie eine Elektrolytschicht kann gemacht werden verdünnen Sie, bevor sie die Körperverletzung veranlaßt zu versagen. (Kredit: Talin/NIST)

Die Ergebnisse sind beträchtlich, weil Batterieleistung und -größe eine wichtige Rolle in der Förderung autonomen MEMS spielen, das in einer breiten Reihe Bereichen, einschließlich industrielle und Medizinüberwachung verwendet werden kann. Es ist nicht möglich, MEMS-Einheiten mit Größen unterhalb des mm mit vorhandenen Batterietechnologien zu fabrizieren, die Leistungsfähigkeit beträchtlich der Anlagen' beeinflussen.

Ein Forschungsteam, das Alec Talin, ein NIST-Wissenschaftler und Kollegen enthält, hat einen wirklichen Wald von kleinen Festkörperlithium-ionen-batterien mit einer Höhe von µm 7 und einer Breite von 800 nm, um ihre Leistung zu studieren fabriziert und zu bestimmen, wie klein die Batterien mit aktuellen Materialien entwickelt werden konnten.

Das Forschungsteam fabrizierte die kleinen Batterien durch abgebende Schichten Anodenmaterial, Elektrolyt, Kathodenmaterial und Metall mit verschiedenen Stärken auf Silikon nanowires. Unter Verwendung eines Durchstrahlungselektronenmikroskops überwachte das Team die Stromstärke über die Batterien und die Änderungen in ihren Materialien, als sie aufluden und sich entluden. Das Team entdeckte, dass, wenn die Schichtstärke Elektrolytunterhalb eines Schwellenwertes von ungefähr 200 nm sich verringert, die Elektronen die Elektrolytgrenze eher als, das Kabel zur Batterie und dann zur Kathode ein überquerend kreuzen können. Elektronen folgen einer Abkürzung über den Elektrolyt und erstellen einen Kurzschluss, der der Reihe nach den Elektrolyt aufgliedert, der zu schnellere Einleitung der Batterie führt.

Talin erklärte, dass, obgleich der Grund, der den Zusammenbruch des Elektrolyts verursacht, nicht klar ist, die Forscher die Bedeutung des Entwickelns eines neuen Elektrolyts, um kleinere Batterien zu konstruieren verstehen. Das bedeutende Material, LiPON arbeitet nicht an den Stärken, die benötigt werden, um Hoch-Energiedichte Akkus für MEMS zu fabrizieren.

Quelle: http://www.nist.gov

Last Update: 22. March 2012 03:38

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