불화니켈 기반의 유연한 얇은 배터리. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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불화니켈 기반의 유연한 얇은 배터리

07.05.2014

James Tour(James Tour)와 라이스 대학 연구소의 동료 과학자들은 전해질을 층으로 "감싸는" 나노다공성 니켈-불화물 전극으로 구성된 유연하고 초박형 배터리를 개발했습니다. 그들이 제시한 전기화학 커패시터의 모델은 두께가 0,025cm에 불과하지만 앞으로는 사용 목적에 따라 쉽게 확장할 수 있다. 이를 위해서는 새 레이어를 추가하거나 현재 크기를 늘려야 합니다.

Rice University의 학생들이 테스트하는 동안 플렉시블 플레이트 배터리의 작동이 실제로 테스트되었습니다. 크기가 작은 이 장치는 10번의 충전 및 방전 주기에 성공적으로 대처했으며, 결국 테스트 전에 선언된 용량의 24%를 잃게 되었습니다. 배터리는 또한 1000번의 플렉스 사이클 테스트를 거쳤습니다. 물론 이러한 얇은 이차 전지를 개발하려는 시도는 이전에도 있었지만 등장 당시의 용량이 많이 부족하여 기존의 리튬 이온 전지에 비해 현저히 열악한 결과를 보였습니다.

“이전에 고용량 배터리를 만드는 데 사용된 재료는 본질적으로 매우 잘 부서지기 때문에 전문가로서 모든 현대 표준을 충족하는 특성을 가진 유연한 배터리를 만들기 위해 요소의 올바른 조합을 찾는 것이 정말 어려웠습니다. 연구소 유연한 시스템을 사용할 수 있었지만 잠재력이 더 큰 유망한 소재로 불화니켈을 선택했습니다.시스템 자체는 모바일 기기 사용자에게 친숙한 배터리인 동시에 슈퍼 커패시터입니다.

이 모든 것은 불화니켈 기반의 유연한 박막 배터리를 가능한 한 짧은 시간 동안 충분히 빠른 속도와 높은 전류로 충전 및 방전하는 것을 가능하게 합니다. 그러나 배터리를 모바일 전자 제품의 표준 배터리로 사용해야 하는 경우 시스템이 훨씬 더 느리게 충전 및 방전할 수 있습니다.”라고 프로젝트 참가자 중 한 명이 인터뷰에서 말했습니다.

슈퍼커패시터를 만들기 위해 과학자들은 특수 900nm 기공 구멍이 있는 특수 기판에 5nm 불화니켈 층을 증착했습니다. 그 후, 기판을 제거하고, 폴리비닐알코올에 수산화칼륨 용액의 형태로 구조에 사용된 전해질을 양면의 전극판에 의해 단일 구조로 "압착"하였다. 결과적으로 연구소의 전문가들은 생성된 유연한 구조의 잠재적인 변형 징후의 출현을 피할 수 있었고 실제로 학생들은 완료된 테스트 단계 후 개발의 신뢰성에 대한 가정을 확인했습니다.

위에서 설명한 모든 것은 매우 안정적이고 용량이 큰 시스템으로 가능한 한 간단하여 매우 강력한 배터리 시스템을 만들 수 있습니다. 일부 회사는 이미 이 프로젝트의 추가 상업화에 관심을 표명했으며, 이 프로젝트는 이러한 나노 배터리를 휴대용 전자 제품과 스마트워치 및 의료용 팔찌와 같이 점점 더 대중화되고 있는 웨어러블 기기에 우선적으로 사용할 수 있습니다.

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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. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협 01.05.2024

우리는 지구를 둘러싼 우주 쓰레기의 양이 증가한다는 소식을 점점 더 자주 듣습니다. 그러나 이 문제를 일으키는 것은 활성 위성과 우주선뿐만 아니라 오래된 임무에서 발생한 잔해이기도 합니다. SpaceX와 같은 회사에서 발사하는 위성의 수가 증가하면 인터넷 발전의 기회가 생길 뿐만 아니라 우주 보안에 심각한 위협이 됩니다. 전문가들은 이제 지구 자기장에 대한 잠재적인 영향에 관심을 돌리고 있습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell) 박사는 기업들이 위성군을 빠르게 배치하고 있으며 향후 100년 안에 위성 수가 000개까지 늘어날 수 있다고 강조합니다. 이러한 우주 위성 함대의 급속한 발전은 지구의 플라즈마 환경을 위험한 잔해로 오염시키고 자기권의 안정성을 위협할 수 있습니다. 사용한 로켓의 금속 파편은 전리층과 자기권을 교란시킬 수 있습니다. 이 두 시스템 모두 대기를 보호하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. ...>>

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

전자 장치와 GPS가 있는 스마트 화장실 12.08.2014

Bill and Melinda Gates Foundation 프로젝트는 자연 재해 및 재난의 영향을 받는 지역에서 사용할 실험적인 스마트 화장실을 만들었습니다.

국제 물 교육 연구소(유네스코 후원) 및 기타 여러 그룹이 스마트 변기 개발에 기여했습니다. 프로젝트 자체는 Bill and Melinda Gates가 만든 자선 재단입니다.

eSOS(Emergency Sanitation Operation System)라고 불리는 이 시스템은 GSM/GPS 센서/카드, 전원 공급 장치, 존재 센서, 오수 축적 센서, SOS 신호 활성화 버튼, 전기 인터록 및 통신이 포함된 경우 경보를 울릴 수 있는 시스템을 포함합니다. 변기에 유지 보수가 필요합니다. 수세식 탱크를 비우거나 수세식 탱크에 물을 채웁니다.

"스마트" 변기는 태양 에너지를 사용하여 작동하며 비상 시 사람들의 건강에 대한 피해를 최소화하도록 설계되었습니다. 자연재해가 발생하기 쉬운 지역, 난민캠프 등의 장소에서는 청소 시스템이 무엇보다 중요합니다.

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