Nguồn:Gurpreet Singh, 785-532-7085,gurpreet@k-state.edu
Phát hành tin tức được chuẩn bị bởi:Jennifer Tidball, 785-532-0847,jtorline@k-state.edu
Thứ Tư, ngày 16 tháng 1 năm 2013
Kỹ sư chế tạo pin sạc với vật liệu nano xếp lớp
Manhattan-Một nhà nghiên cứu của Đại học bang Kansas đang phát triển bóng đá số .com vn cách hiệu quả hơn để tiết kiệm chi phí, thời gian và năng lượng khi tạo ra bóng đá số .com vn vật liệu nano và pin lithium-ion.
Gurpreet Singh, Trợ lý Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí và Hạt nhân, và nhóm nghiên cứu của ông đã xuất bản hai bài báo gần đây về bóng đá số .com vn phương pháp mới hơn, rẻ hơn và nhanh hơn để tạo ra vật liệu nano có thể được sử dụng cho pin lithium-ion. Trong năm qua, Singh đã xuất bản tám bài báo-năm trong số đó liên quan đến nghiên cứu pin lithium-ion.
"Chúng tôi đang khám phá bóng đá số .com vn phương pháp mới để tổng hợp bóng đá số .com vn vật liệu hai chiều nhanh chóng và hiệu quả về chi phí cho bóng đá số .com vn ứng dụng pin có thể sạc lại", Singh nói. "Chúng tôi quan tâm đến nghiên cứu này vì hiểu được sự tương tác lithium với bóng đá số .com vn vật liệu dày, hai lớp và nhiều lớp cuối cùng sẽ cho phép chúng tôi thiết kế bóng đá số .com vn điện cực pin cho bóng đá số .com vn ứng dụng thực tế. Điều này bao gồm bóng đá số .com vn pin cho thấy công suất, hiệu quả và tuổi thọ cao hơn."
Đối với nghiên cứu mới nhất, nhóm của Singh đã tạo ra bóng đá số .com vn bộ phim graphene dày từ hai đến 10 lớp. Graphene là một tấm carbon dày nguyên tử. bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu đã phát triển bóng đá số .com vn màng graphene trên lá đồng và niken bằng cách nhanh chóng làm nóng chúng trong một lò với sự hiện diện của lượng khí argon, hydro và khí mêtan được kiểm soát. Nhóm đã có thể tạo ra những bộ phim này trong vòng chưa đầy 30 phút. Công việc của họ xuất hiện trong số tháng 1 của bóng đá số .com vn vật liệu và giao diện ứng dụng ACS trong một bài viết có tiêu đề "Tổng hợp bóng đá số .com vn màng graphene bằng cách sưởi ấm nhanh và dập tắt ở áp suất xung quanh và đặc tính điện hóa của chúng."
Nghiên cứu rất có ý nghĩa vì bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu đã tạo ra bóng đá số .com vn tấm graphene này bằng cách nhanh chóng làm nóng và làm mát bóng đá số .com vn chất nền đồng và niken ở áp suất khí quyển, có nghĩa là bóng đá số .com vn nhà khoa học không còn cần máy hút bụi để tạo ra bóng đá số .com vn màng graphene dày ít lớp và có thể tiết kiệm năng lượng, thời gian và chi phí.
bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu đã sử dụng bóng đá số .com vn màng graphene này để tạo ra điện cực âm của tế bào lithium-ion và sau đó nghiên cứu bóng đá số .com vn đặc tính điện tích và phóng điện của pin sạc này. Họ tìm thấy bóng đá số .com vn màng graphene được phát triển trên đồng không chu kỳ bóng đá số .com vn ion lithium và dung lượng pin không đáng kể. Nhưng graphene được phát triển trên niken cho thấy hiệu suất được cải thiện vì nó có thể lưu trữ và giải phóng bóng đá số .com vn ion lithium hiệu quả hơn.
"Chúng tôi tin rằng hành vi này xảy ra vì bóng đá số .com vn tấm graphene trên niken tương đối dày gần ranh giới hạt và được xếp chồng lên nhau-được gọi là Bernal Stacking-cung cấp nhiều trang web để dễ dàng phát hành và giải phóng bóng đá số .com vn ion lithium khi pin bị hủy bỏ.
Trong một dự án nghiên cứu thứ hai, bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu đã tạo ra bóng đá số .com vn nanosheets vonfram disulfide dày khoảng 10 lớp. Bắt đầu với bột disulfide vonfram số lượng lớn - là một loại chất bôi trơn khô được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô - nhóm nghiên cứu đã có thể tách bóng đá số .com vn lớp dày lớp nguyên tử của vonfram disulfide trong dung dịch axit mạnh. Phương pháp đơn giản này có thể tạo ra bóng đá số .com vn tấm với số lượng lớn. Giống như graphene, vonfram disulfide cũng có cấu trúc nguyên tử lớp, nhưng bóng đá số .com vn lớp riêng lẻ dày ba nguyên tử.
bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bóng đá số .com vn tấm disulfide vonfram được xử lý bằng axit này cũng có thể lưu trữ và giải phóng bóng đá số .com vn ion lithium nhưng theo một cách khác. Lithium được lưu trữ thông qua một phản ứng chuyển đổi trong đó vonfram disulfide phân tách để tạo thành vonfram và lithium sulfide khi tế bào được xuất viện. Không giống như graphene, phản ứng này liên quan đến việc chuyển ít nhất hai electron trên mỗi nguyên tử vonfram. Điều này rất quan trọng vì bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu đã coi thường bóng đá số .com vn hợp chất như cực dương pin vì khó khăn liên quan đến việc thêm lithium vào bóng đá số .com vn vật liệu này, Singh nói. Chỉ gần đây là bóng đá số .com vn cực dương pin dựa trên phản ứng chuyển đổi đã trở nên phổ biến.
"Chúng tôi cũng nhận ra rằng vonfram disulfideis là một hợp chất nặng so với than chì hiện đại được sử dụng trong pin lithium-ion hiện tại," Singh nói. "Do đó, vonfram disulfide có thể không phải là vật liệu điện cực lý tưởng cho pin di động."
Nghiên cứu đã xuất hiện trong một số gần đây của Tạp chí Hóa học Vật lý trong một bài viết có tiêu đề "Tổng hợp bóng đá số .com vn ống nano WS2 có chức năng bề mặt và hiệu suất như dương tính với pin LI-ion."
Cả hai dự án đều quan trọng vì chúng có thể giúp bóng đá số .com vn nhà khoa học tạo ra vật liệu nano theo cách hiệu quả về chi phí. Trong khi nhiều nghiên cứu đã tập trung vào việc thực hiện graphene bằng bóng đá số .com vn quy trình hóa học áp suất thấp, thì rất ít nghiên cứu đã được thử sử dụng hệ thống sưởi và làm mát nhanh chóng ở áp suất khí quyển, Singh nói. Tương tự, số lượng lớn bóng đá số .com vn tấm vonfram disulfide đơn lớp một lớp và nhiều lớp là cần thiết cho bóng đá số .com vn ứng dụng khác.
"Thật thú vị, đối với hầu hết bóng đá số .com vn ứng dụng liên quan đến loại nghiên cứu về pin và phòng chống ăn mòn này, bóng đá số .com vn bộ phim có một vài nguyên tử dày thường là đủ", Singh nói. "Phim dày một nguyên tử diện tích lớn chất lượng rất cao không phải là một điều cần thiết."
bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu khác của Đại học bang Kansas liên quan đến bóng đá số .com vn dự án bao gồmRomil Bhandavat và Lamuel David, cả hai sinh viên tiến sĩ về kỹ thuật cơ khí,Ấn Độ, và Saksham Pahwa, một sinh viên đại bóng đá số .com vn đến thăm,Ấn Độ.Nghiên cứu graphene liên quan đến bóng đá số .com vn nhà nghiên cứu của Đại học Michigan, bao gồmZhaohui Zhong, Trợ lý Giáo sư Kỹ thuật Điện và Khoa bóng đá số .com vn Máy tính, Andgirish Kulkarni, Ứng cử viên tiến sĩ về Kỹ thuật Điện.
Công việc của Singh đã được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia hỗ trợ và KChương trình thử nghiệm của Quỹ Khoa bóng đá số .com vn Quốc gia Ansas để kích thích nghiên cứu cạnh tranhChương trình.
Singh lập kế hoạch nghiên cứu trong tương lai để nghiên cứu làm thế nào bóng đá số .com vn vật liệu nano nhiều lớp này có thể tạo ra bóng đá số .com vn điện cực tốt hơn dưới dạng cấu trúc dị thể, về cơ bản là bóng đá số .com vn cấu trúc xếp chồng ba chiều liên quan đến bóng đá số .com vn lớp graphene và vonfram hoặc molypden.
