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

De Studie NIST Baant Weg om Nanobatteries voor Autonome MEMS Te Ontwikkelen

Published on March 22, 2012 at 2:51 AM

Door Cameron Chai

De Wetenschappers bij het Nationale Instituut van Normen en Technologie (NIST) hebben, Nationale Laboratoria Sandia, het Park van de Universiteit en de Universiteit van Maryland een opeenvolging van nanowirebatterijen ontwikkeld om aan te tonen dat de dikte van de elektrolytlaag de grootte en de prestaties van de batterij kan beperken.

Gebruikend een transmissieelektronenmicroscoop, konden reearchers NIST op individu letten nanosized batterijen met elektrolyten van verschillende diktenlast en lossing. Het team NIST ontdekte dat er waarschijnlijk een ondergrens is aan hoe een elektrolytlaag kan worden gemaakt verdun alvorens het de batterij om veroorzaakt defect te zijn. (Krediet: Talin/NIST)

De bevindingen zijn significant omdat de de batterijprestaties en grootte een belangrijke rol in de vordering van autonome MEMS, die in een brede serie van gebieden kan worden gebruikt, met inbegrip van industriële en geneeskunde controle spelen. Het is niet mogelijk om apparaten MEMS met grootte onder millimeter met bestaande batterijtechnologieën te vervaardigen, die beduidend de systemen' efficiency beïnvloeden.

Een onderzoeksteam dat uit Alec Talin, een wetenschapper NIST, en collega's bestaat heeft een echt bos van kleine lithium ionenbatterijen in vaste toestand met een hoogte van 7 µm en een breedte van 800 NM vervaardigd om hun prestaties te bestuderen en te bepalen hoe klein de batterijen met huidige materialen zouden kunnen worden ontwikkeld.

Het onderzoekteam vervaardigde de uiterst kleine batterijen door lagen van anodemateriaal, elektrolyt, kathodemateriaal en metaal met verschillende dikten op silicium te deponeren nanowires. Gebruikend een transmissieelektronenmicroscoop, controleerde het team de huidige stroom over de batterijen en de veranderingen in hun materialen toen zij laadden en losten. Het team ontdekte dat wanneer de de diktedalingen van de elektrolytfilm onder een drempelwaarde van ongeveer 200 NM, de elektronen de elektrolytgrens kunnen overschrijden eerder dan het oversteken van de draad aan de batterij en dan op de kathode. De Elektronen volgen een korte besnoeiing die via de elektrolyt, tot een kortsluiting leidt, die beurtelings de elektrolyt opsplitst die tot snellere lossing van de batterij leidt.

Talin verklaarde dat hoewel de reden die de analyse van de elektrolyt veroorzaakt niet duidelijk is, de onderzoekers het belang om een nieuwe elektrolyt te ontwikkelen begrijpen om kleinere batterijen te ontwerpen. Het belangrijkste materiaal, LiPON zal niet bij de dikten functioneren die worden vereist om hoog-energie-dichtheids navulbare batterijen voor MEMS te vervaardigen.

Bron: http://www.nist.gov

Last Update: 22. March 2012 03:37

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