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Unter Verwendung des Sandes, zum von Batterie-Leistung zu verbessern

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Forscher an der Universität von Kalifornien, Flussufer? sbourns-Hochschule der Technik haben eine Lithiumionenbatterie hergestellt, die den gegenwärtigen Industriestandard bis zum dreimal an Leistung übertrifft. Das Schlüsselmaterial: Sand. Ja Sand

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? Dieses ist das Heilige Gral? niedrigen Kosten, ungiftige, umweltfreundliche Weise, Hochleistungs-Lithiumionenbatterieanoden zu produzieren? besagte Zachary-Bevorzugungen, ein Student im Aufbaustudium, der mit Cengiz arbeiten und Mihri Ozkan, beide Technikprofessoren am UC-Flussufer.

Vor die Idee kam zu den Bevorzugungen sechs Monaten. Er war auf dem Strand entspannend, nachdem er in San Clemente, Calif gesurft hatte. als er irgendeinen Sand aufhob, nahm einen genauen Blick an ihm und sah, dass er hauptsächlich vom Quarz oder vom Silikondioxid gebildet wurde.

Seine Forschung wird auf Lithiumionenbatterien des Gebäudes besser, hauptsächlich für persönliche Elektronik und elektrische Träger zentriert. Er wird auf die Anode oder negative Seite der Batterie gerichtet. Graphit ist das gegenwärtige Standardmaterial für die Anode, aber als Elektronik hat gewordenen leistungsfähigeren Graphit? s-Fähigkeit verbessert zu werden ist praktisch heraus geklopft worden.

Forscher werden jetzt auf die Anwendung des Silikons am nanoscale oder die billionths eines Messinstruments, Niveau als Wiedereinbau für Graphit gerichtet. Das Problem mit nanoscale Silikon ist, dass es schnell vermindert und ist hart, in den großen Mengen zu produzieren.

Bevorzugungen dargelegt, um beide diese Probleme zu lösen. Er erforschte Sand, um einen Punkt in den Vereinigten Staaten zu finden, in denen es mit einem hohen Prozentsatz des Quarzes gefunden wird. Das nahm ihn zum Zeder-Nebenfluss-Vorratsbehälter, östlich Dallas, in dem er aufwuchs.

Versanden Sie in der Hand, er zurückkam zum Labor am UC-Flussufer und prägte es unten zur Nanometerskala, gefolgt von einer Reihe Reinigungschritten, die seine Farbe von Braunem zum hellen Weiß, von ähnlicher in der Farbe und in der Beschaffenheit pulverisiertem Zucker ändern.

Nach diesem rieb er Salz und Magnesium, beide sehr allgemeinen gefundenen Elemente löste sich im Meerwasser in den gereinigten Quarz auf. Das resultierende Puder wurde dann erhitzt. Wenn das Salz als ein Hitzesauger auftritt, arbeitete das Magnesium, um den Sauerstoff vom Quarz, mit dem Ergebnis des reinen Silikons zu entfernen.

Die Ozkan Mannschaft wurde gefallen mit, wie der Prozess ging. Und sie trafen auch eine addierte positive Überraschung an. Das reine Nanosilikon bildete sich in einem sehr porösen 3-D Silikonschwamm wie Übereinstimmung. Dass Porosität der Schlüssel zum Verbessern der Leistung der Batterien gewesen ist, errichteten mit dem Nanosilikon.

Die verbesserte Leistung könnte die erwartete Lebensdauer der Silikon gegründeten elektrischen Trägerbatterien bis dreimal erhöhen bedeuten oder mehr, die für Verbraucher bedeutend sein würden und Wiedereinbaubatterie-Kostentausenden Dollar betrachten. Die Energiedichte ist mehr als dreimal höher als die der traditioneller Graphit gegründeten Anoden, die bedeutet, dass Handys und Tabletten dreimal länger dauern konnten zwischen Gebühren.

Die Entdeckungen wurden gerade in einem Papier veröffentlicht? Ersteigbare Synthese des Nano-Silikons vom Strand-Sand für lange Zyklus-Leben Li-Ionbatterien? in den Journal Natur-wissenschaftlichen Reports. Zusätzlich zusätzlich den Bevorzugungen und zum Ozkan? s, Autoren waren: Wei Wang, Hamed Hosseini Bucht, Zafer Mutlu, Kazi Ahmed und Chueh Liu. Alle fünf sind die Studenten im Aufbaustudium, die im Ozkan arbeiten? s-Labors.

Jetzt versucht die Ozkan Mannschaft, größere Quantitäten des Nanosilikon Strandsandes zu produzieren und plant, sich von Münzegröße Batterien zu Beutelgröße Batterien zu bewegen, die in den Handys benutzt werden.

Die Forschung wird durch Temizenergie-Technologien gestützt. Das UCR Büro der Technologie-Kommerzialisierung hat Patente für die Erfindungen angemeldet, die in der Forschungsarbeit berichtet werden.