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Posted in | MEMS - NEMS | Nanoenergy

O Estudo do NIST Pavimenta a Maneira De Desenvolver Nanobatteries para MEMS Autônomo

Published on March 22, 2012 at 2:51 AM

Por Cameron Chai

Os Cientistas no National Institute of Standards and Technology (NIST), em Laboratórios Nacionais de Sandia, em Parque da Faculdade e na Universidade de Maryland desenvolveram uma seqüência de baterias do nanowire para mostrar que a espessura da camada do eletrólito pode limitar o tamanho e o desempenho da bateria.

Usando um microscópio de elétron da transmissão, os reearchers do NIST podiam olhar baterias nanosized indivíduo com os eletrólitos de espessuras diferentes cobrar e descarregar-se. A equipe do NIST descobriu que há provável um limite mais baixo a como dilua uma camada do eletrólito pode ser feito antes que faça com que a bateria funcione mal. (Crédito: Talin/NIST)

Os resultados são significativos porque o desempenho e o tamanho da bateria jogam um maior protagonismo no avanço de MEMS autônomo, que pode ser usado em uma disposição larga de campos, em incluir industrial e na monitoração da medicina. Não é possível fabricar dispositivos de MEMS com tamanhos abaixo do milímetro com tecnologias existentes da bateria, que afectam significativamente eficiência dos sistemas'.

Uma equipa de investigação que compreende Alec Talin, um cientista do NIST, e colegas fabricou uma floresta verídico de baterias de íon de lítio de circuito integrado pequenas com uma altura do µm 7 e uma largura de 800 nanômetro para estudar seu desempenho e para determinar como pequeno as baterias poderiam ser desenvolvidas com materiais actuais.

A equipa de investigação fabricou as baterias minúsculas por camadas de depósito de material do ânodo, de eletrólito, de material do cátodo e de metal com espessuras diferentes em nanowires do silicone. Usando um microscópio de elétron da transmissão, a equipe monitorou o fluxo actual através das baterias e das mudanças em seus materiais quando cobraram e se descarregaram. A equipe descobriu que quando a espessura de filme do eletrólito diminui abaixo de um valor de ponto inicial de aproximadamente 200 nanômetro, os elétrons podem cruzar a beira do eletrólito um pouco do que atravessando o fio à bateria e então sobre ao cátodo. Os Elétrons seguem um atalho através do eletrólito, criando procurar um caminho mais curto, que divide por sua vez o eletrólito que conduz a uma descarga mais rápida da bateria.

Talin explicou que embora a razão que causa a divisão do eletrólito não fosse clara, os pesquisadores compreendem a importância de desenvolver um eletrólito novo para projectar baterias menores. O material principal, LiPON não funcionará nas espessuras exigidas para fabricar baterias recarregáveis da alto-energia-densidade para MEMS.

Source: http://www.nist.gov

Last Update: 22. March 2012 03:39

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