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Promesa de la Demostración de los Electrodos del Nanoparticle De Desarrollar Baterías Más Pálidas, Más-Eficientes

Published on November 1, 2012 at 8:16 AM

Los científicos de los Materiales han desarrollado una manera simple, robusta de fabricar las películas coloidales carbón-libres y polímero-libres, ligeras para los electrodos de la batería de ión de litio, que podrían mejorar grandemente funcionamiento de la batería.

Los electrodos de la batería del Nanoparticle depositados con la deposición electroforética podían llevar al encendedor y a baterías más eficientes. En la parte superior está un diagrama esquemático del proceso de EPD. El centro es una imagen del microscopio electrónico del electrodo del nanoparticle. (Proporcionado/Richard Robinson)

Desarrollando un método para los electrodos añadido-libres que mantienen alta conductividad, los investigadores han abierto las nuevas posibilidades de reducir el peso y el volumen de baterías, mientras que también crean un sistema del modelo para estudiar la física de los electrodos del nanoparticle.

El trabajo, llevado por Richard Robinson, profesor adjunto de la ciencia material y de la ingeniería, y estudiante de tercer ciclo Don-Hyung Ha, se ofrece en la aplicación del 10 de octubre las Cartas Nanas (Vol. 12, No. 10).

Nanoparticles se ha investigado extensivamente como un cátodo y ánodo activos en baterías de ión de litio -- componentes comunes de dispositivos electrónicos -- porque pueden aumentar las propiedades electroquímicas de las baterías.

Para utilizar los nanoparticles coloidales para los electrodos, había sido necesario combinarlos con los materiales conductores carbón-basados para aumentar transporte de la carga, así como los aglutinantes poliméricos para adherir las partículas juntas y al substrato del electrodo, Robinson dijo. Este proceso agregó el peso extra a la batería y lo hizo difícil modelar el movimiento de Li-Iones y de electrones a través de la mezcla.

La técnica de tramitación crítica Robinson y los colegas usados eran la deposición electroforética, que ata los nanoparticles del metal a la superficie del substrato del electrodo el uno al otro en un ensamblaje, creando contactos eléctricos fuertes entre las partículas y el colector actual.

El proceso da lugar a una mejoría importante en el ensamblaje del electrodo de la batería que no se puede replegar por métodos convencionales. Una Vez Que están asociadas, las partículas son no más solubilidad y son mecánicamente robustas. De hecho, esto que tramita crea una película que tenga estabilidad mecánica superior cuando está comparada a las películas fabricadas por métodos de batería-fabricación convencionales con los aglutinantes, Robinson dijo.

Esta investigación ha llevado al primer electrodo de la batería de la nanoparticle-película del cobalto-óxido hecho sin usar aglutinantes y los añadidos del negro de carbón, y muestran altas capacidades gravimétricas y volumétricas, incluso después 50 ciclos.

El trabajo fue utilizado por los Materiales de la Energía Se Centra en Cornell financió por el Ministerio de los E.E.U.U. de Energía, Oficina de la Ciencia, Oficina de la Ciencia Básica de la Energía; el Centro de Cornell para la Investigación de los Materiales con el financiamiento del National Science Foundation; y por el centro de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Rey Abdullah en Cornell.

Fuente: http://emc2.cornell.edu

Last Update: 1. November 2012 09:47

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