поиск |
Новости химической науки > Заглянуть внутрь работающего конденсатора8.8.2014 ![]() ![]() Метод магнитно-резонансной томографии позволил исследователям подробно изучить процессы, протекающие при зарядке и разрядке конденсаторов и определить, как динамическое поведение ионов влияет на работу и эффективность этих обычных устройств, запасающих электроэнергию.
Результаты работы могут привести к более детальному понимания особенностей процессов, протекающих при зарядке конденсаторов, их разрядке и нахождении в «режиме ожидания», что, в перспективе, может привести к созданию более эффективных конденсаторов.
Как и аккумуляторы, конденсаторы служат для запасания и высвобождения электрической энергии. Обычно конденсатор запасает меньше энергии, чем аккумулятор, однако небольшая емкость компенсируется высокой скоростью зарядки и разрядки. Конденсаторы являются важными элементами потребительской электроники, электромобилей, дефибрилляторов, лазеров и многих других устройств.
Известно, что электроды конденсаторов, выполненные из разных материалов, приводят к тому, что у конденсаторов наблюдается различная производительность – так, например, наиболее эффективны конденсаторы с электродами из нанопористого материала. Зависимости производительности конденсаторов от материала электрода предлагают различные объяснения, но из-за сложности отслеживания перемещения ионов в работающем конденсаторе ни одно из предложенных объяснений не может быть полноценным.
Рисунок из Nat. Commun. 2014, DOI: 10.1038/ncomms5536
Исследователям из групп Клэр Грей (Clare P. Grey) из Кембриджа и Алексея Ершова (Alexej Jerschow) из Университета Нью Йорка удалось продемонстрировать, что метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) может применяться для изучения процессов, в которых участвуют ионы, непосредственно в процессе работы конденсатора. Одним из главных моментов является то обстоятельство, что новая методика может отслеживать в режиме реального времени и с отличным разрешением то, как быстро изменяется местоположение и распределение анионов и катионов при их перемещении по порам электродного материала и по раствору электролита.
Исследователи отмечают, что в отличие от результатов их работ, посвященных применению методов ЯМР для изучения электродов из пористого углерода и раствора электролита на основе тетрафторбората тетраэтиламмония, опубликованных ранее, новый метод, регистрирующий МРТ сигналы 1H и 11B, позволяет одновременно отслеживать процессы, протекающие на обоих электродах. С помощью нового метода также удается получать информацию о распределении зарядов в системе, находящейся в неравновесном состоянии во время реализации электрохимического цикла.
Предполагается, что благодаря новой информации о фундаментальных процессах, протекающих в ходе зарядки или разрядки конденсатора специалисты по химии материалов смогут увеличить производительность конденсаторов, используя материалы которые будут более эффективно переносить электроны, а также будут иметь большее время жизни.
Источник: Nat. Commun. 2014, DOI: 10.1038/ncomms5536 метки статьи: #аккумуляторы, #аналитическая химия, #химия твердого тела, #электрохимия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Заглянуть внутрь работающего конденсатора" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|