가넷의 디자인은 리튬 이온 배터리를 향상시킵니다. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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수류탄 설계로 리튬 이온 배터리 개선

24.02.2014

스탠포드 대학의 연구원들과 미국 에너지부의 SLAC 국립 선형 가속기 연구소(National Linear Accelerator Laboratory)는 리튬 이온 배터리의 기존 문제 중 일부를 해결할 수 있는 새로운 개발을 발표했습니다. 그들은 석류석 모양의 전극 디자인(단단한 탄소 껍질에 포장된 씨앗을 닮은 실리콘 나노 입자)을 제안했습니다. 이 접근 방식은 차세대 리튬 이온 배터리에서 실리콘 사용에 대한 일부 장벽을 극복합니다.

모든 문제가 아직 해결된 것은 아니지만 제안된 설계를 통해 스마트폰, 태블릿, 전기 자동차용 배터리에 더 작고 더 가볍고 더 강력한 배터리에 실리콘 양극을 사용할 수 있는 가능성을 제공할 수 있습니다. 실험에 따르면 가닛 양극은 97번의 재충전 주기 후에도 용량의 1%에서 작동할 수 있어 상업용 응용 분야에 탁월한 솔루션입니다.

연구원에 따르면 실리콘 양극은 현대 배터리에 널리 사용되는 흑연 양극보다 10배 더 많은 전하를 저장할 수 있습니다. 하지만 충전을 많이 하다보니 금방 닳는다. 또한 전해질과의 반응으로 인해 양극에 필름이 형성되어 특성이 크게 악화됩니다. 본 발명자들이 설명하는 바와 같이, 제안된 구조는 전해질과의 접촉 면적을 감소시키는 것을 가능하게 하여 필름의 형성을 방지한다. 또한, 이러한 접근을 통해 전극의 특성을 향상시킬 수 있었다.

새로운 기술을 대량으로 도입하는 과정에서 발생하는 문제 중 하나는 여전히 높은 생산 비용입니다. 이를 해결하기 위해서는 생산 공정을 단순화하고 보다 저렴한 실리콘 나노입자 공급원을 찾아야 한다.

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세계 최고 높이 천문대 개관 04.05.2024

우주와 그 신비를 탐험하는 것은 전 세계 천문학자들의 관심을 끄는 과제입니다. 도시의 빛 공해에서 멀리 떨어진 높은 산의 신선한 공기 속에서 별과 행성은 자신의 비밀을 더욱 선명하게 드러냅니다. 세계 최고 높이의 천문대인 도쿄대학 아타카마 천문대가 개관하면서 천문학 역사의 새로운 페이지가 열렸습니다. 해발 5640m 고도에 위치한 아타카마 천문대는 우주 연구에서 천문학자들에게 새로운 기회를 열어줍니다. 이 장소는 지상 망원경의 가장 높은 위치가 되었으며, 연구자에게 우주의 적외선을 연구하기 위한 독특한 도구를 제공합니다. 고도가 높아서 하늘이 더 맑고 대기의 간섭이 적지만, 높은 산에 천문대를 짓는 것은 엄청난 어려움과 도전을 안겨줍니다. 그러나 어려움에도 불구하고 새로운 천문대는 천문학자들에게 연구에 대한 광범위한 전망을 열어줍니다. ...>>

기류를 이용한 물체 제어 04.05.2024

로봇 공학의 발전은 다양한 물체의 자동화 및 제어 분야에서 우리에게 새로운 전망을 계속 열어주고 있습니다. 최근 핀란드 과학자들은 기류를 사용하여 휴머노이드 로봇을 제어하는 혁신적인 접근 방식을 제시했습니다. 이 방법은 물체를 조작하는 방식에 혁명을 일으키고 로봇 공학 분야의 새로운 지평을 열 것입니다. 기류를 이용하여 물체를 제어한다는 아이디어는 새로운 것이 아니지만, 최근까지도 이러한 개념을 구현하는 것은 어려운 과제로 남아 있었습니다. 핀란드 연구자들은 로봇이 특수 에어 제트를 '에어 핑거'로 사용하여 물체를 조작할 수 있는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 전문가 팀이 개발한 공기 흐름 제어 알고리즘은 공기 흐름 내 물체의 움직임에 대한 철저한 연구를 기반으로 합니다. 특수 모터를 사용하여 수행되는 에어 제트 제어 시스템을 사용하면 물리적인 힘에 의지하지 않고 물체를 조종할 수 있습니다. ...>>

순종 개는 순종 개보다 더 자주 아프지 않습니다. 03.05.2024

애완동물의 건강을 돌보는 것은 모든 개 주인의 삶의 중요한 측면입니다. 그러나 순종견이 잡종견에 비해 질병에 더 취약하다는 일반적인 가정이 있습니다. 텍사스 수의과대학 및 생물의학대학 연구원들이 주도한 새로운 연구는 이 질문에 대한 새로운 관점을 제시합니다. DAP(Dog Aging Project)가 27마리 이상의 반려견을 대상으로 실시한 연구에 따르면 순종견과 잡종견은 일반적으로 다양한 질병을 경험할 가능성이 동등하게 높은 것으로 나타났습니다. 일부 품종은 특정 질병에 더 취약할 수 있지만 전체 진단율은 두 그룹 간에 사실상 동일합니다. 개 노화 프로젝트(Dog Aging Project)의 수석 수의사인 키스 크리비(Keith Creevy) 박사는 특정 개 품종에서 더 흔한 몇 가지 잘 알려진 질병이 있다고 지적하며, 이는 순종 개가 질병에 더 취약하다는 개념을 뒷받침합니다. ...>>

재활용 가능한 인쇄 회로 기판 03.05.2024

전자 제품은 오늘날 세계에서 중요한 역할을 하지만 그에 따른 전자 폐기물의 증가로 인해 환경이 위험에 빠지고 있습니다. 이 문제에 대응하여 워싱턴 대학의 연구원들은 회로 기판 재활용에 대한 기존 통념을 바꿀 수 있는 혁신적인 기술을 개발했습니다. 워싱턴 대학의 과학자들이 이끄는 팀이 여러 번 재활용할 수 있는 독특한 능력을 가진 비트리머 인쇄 회로 기판을 만들었습니다. 연구진은 첨단 친환경 고분자를 이용해 특수 용매를 사용하면 젤리 같은 물질로 변할 수 있는 소재를 개발했다. 이는 심각한 품질 저하 없이 PCB를 재사용하고 재활용할 수 있는 길을 열어줍니다. Vitrimer 인쇄 회로 기판(vPCB)은 환경 지속 가능성에 있어 상당한 발전을 보여줍니다. 반복적인 재활용 과정에서 분해되기 쉬운 기존 플라스틱과 달리 젤리 형태의 비트리머는 ...>>

정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

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우주수 엔진 05.04.2023

도쿄대 벽에서 태어난 Pale Blue는 EYE 위성의 궤도를 조정하면서 로켓 엔진을 테스트했습니다.

뉴턴 물리학에 기반한 간단한 작동 메커니즘과 상대적으로 저렴한 비용에도 불구하고 위성용 수력 엔진은 아직 널리 보급되지 않았습니다.

Pale Blue에서 개발한 이 시스템은 Sony의 EYE 위성과 함께 지구 이미징 프로그램의 일부로 출시되었습니다. 발사 시 약 XNUMX분 동안 엔진이 켜져 있었고 그 동안 EYE 위성 궤도가 수정되었습니다.

Pale Blue는 XNUMX년 전에 일본 과학자들에 의해 만들어졌습니다. 여러 유형의 수성 추진 시스템을 개발하고 있습니다. EYE에서 출시된 것은 "Resistojet"입니다. 작동 원리는 매우 간단합니다. 기본적으로 튜브에서 물을 밀어내어 인공위성을 주어진 방향으로 밀어냅니다. 이 경우 물체의 움직임 수정은 전자 장치를 사용하여 수행됩니다.

회사는 여기서 멈추지 않을 것입니다. 그녀는 이미 단순한 제트 엔진보다 이온처럼 보이는 또 다른 유형의 수성 엔진을 연구하고 있습니다. 이 구성에서 물은 마이크로웨이브 플라즈마 소스에 의해 원자화되고 설정 후면에서 배출됩니다.

Pale Blue 공간에서 이온 엔진을 테스트하는 것은 아직 불가능하지만 회사는 두 가지 엔진 구성을 하나의 하이브리드로 결합하는 훨씬 더 야심찬 엔진을 계획했습니다.

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