Научно-инженерная группа из КНР представила технологию быстрого создания новых цинк-бромных микробатарей со сверхвысокой удельной плотностью и повышенной стабильностью работы. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.

Высокопроизводительные электрохимические накопители энергии микроразмера необходимы для будущих миниатюрных электронных устройств, таких как интеллектуальные медицинские имплантаты, беспроводные датчики и Интернет вещей. Микробатареи при этом демонстрируют более высокую плотность энергии и более стабильное выходное напряжение, чем обычно применяемые микросуперконденсаторы.

Однако современные типы микробатарей пока что трудоемки в производстве и обладают неудовлетворительными электрохимическими характеристиками. Кроме того, не существует методов создания или управления жидким микроэлектродом.

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Цюй Лянти из Университета Цинхуа, профессора Чжан Чжипаня из Пекинского технологического института и профессора Лю Фэна из Института механики Китайской академии наук (IMCAS) предложила технологию более простого создания нового типа микробатарей цинк-бромных (Zn-Br2), со сверхвысокой удельной плотностью энергии и функциональностью с переключением полярности.

Результаты их исследования были опубликованы в Science Advances. Согласно представленной новой технологической стратегии, нанесение катодов и анодов на микроэлектроды на месте происходит во время процесса зарядки, что исключает синтез активных материалов. Кроме того, можно избежать сложного и трудоемкого массового подбора катодов и анодов в предыдущих методах, поскольку новый метод включает нанесение парного электродного покрытия.

Исследователи сконструировали первые цинк-бромные микробатареи с жидкими катодами, используя окислительно-восстановительный 1-метил-3-пропилимидазол-бромид, который не только предотвращает диффузию комплексов брома, но также демонстрирует быструю кинетику во время зарядки и разрядки.

Микробатареи типа Zn-Br2 показали равное количество катодов и анодов. Они также продемонстрировали рекордно высокую емкость и плотность энергии, более чем в 10 раз превышающие показатели большинства планарных микробатарей.

Новые цинк-бромные микробатареи обладают переключаемой полярностью, что позволяет самоисправление во время возможных ошибочных операций, таких как неправильное подключение катодов и анодов во время зарядки. Профессор Лю отметил, что эта разработка предлагает новые идеи для продвижения развития миниатюрной электроники за счет точного проектирования их состояний, механических свойств и микроструктур.

Вам может понравиться

В ЕКА признали невозможность устранения неработоспособности радара спутника Copernicus Sentinel-1B

Директор программ наблюдения Земли Европейского космического агентства (ЕКА) Симонетта Чели официально объявила об «окончании миссии» спутника Copernicus Sentinel-1B, по причине невозможности восстановления регулируемой шины блока питания антенны РЛС с синтезированной

IE: Китай превосходит США по объёму и качеству научных исследований

Китай опередил США и занял первое место в мире как по общему объему научных исследований, так и по их степени значимости – то есть по доле по исследований с наиболее

Учёные разработали многокомпонентные сплавы для изготовления прочных и пластичных магнитных материалов

Международная группа исследователей, включившая специалистов из Германии и КНР, разработала новую стратегию проектирования, которая увеличивает долговечность и эффективность магнитомягких материалов, применяемых в передовых высокотехнологичных изделиях. Об этом сообщает портал TechXplore.
Погода в России: