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Usando la arena para mejorar funcionamiento de la batería

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¿Investigadores en la Universidad de California, orilla? la universidad de los Bourns de s de la ingeniería ha creado una batería de ion de litio que supera el estándar industrial actual por tres veces. El material dominante: arena. Sí, arena

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¿? ¿Éste es el santo grial? ¿un bajo costo, manera no tóxica, respetuosa del medio ambiente de producir los ánodos de la batería de ion de litio del alto rendimiento? favores dichos de Zacarias, un estudiante de tercer ciclo que trabaja con Cengiz y Mihri Ozkan, ambos profesores de la ingeniería en la orilla del UC.

La idea vino a los favores hace seis meses. Él se relajaba en la playa después de practicar surf en San Clemente, la California cuando él cogió un poco de arena, hechó una ojeada cercano él y vio que fue compuesta sobre todo del cuarzo, o el dióxido de silicio.

Su investigación se centra sobre las baterías de ion de litio del edificio mejor, sobre todo para la electrónica personal y los vehículos eléctricos. Él se centra en el ánodo, o el lado negativo de la batería. ¿El grafito es el material estándar actual para el ánodo, sino como electrónica tiene grafito más de gran alcance convertido? la capacidad de s de ser mejorado se ha golpeado ligeramente virtualmente hacia fuera.

Los investigadores ahora se centran en usar el silicio en el nanoscale, o billionths de un metro, nivel como reemplazo para el grafito. El problema con silicio del nanoscale es que degrada rápidamente y es duro de producir en granes cantidades.

Los favores precisaron para solucionar ambos estos problemas. Él investigó la arena para encontrar un punto en los Estados Unidos en donde se encuentra con un alto porcentaje del cuarzo. Eso lo llevó al depósito de la cala del cedro, al este de Dallas, en donde él creció.

Enarene a disposición, él volvió al laboratorio en la orilla del UC y la molió abajo a la escala del nanómetro, seguida por una serie de pasos de la purificación que cambian su color de marrón al blanco brillante, de similar en color y textura al azúcar pulverizado.

Después de ese, él molió la sal y el magnesio, ambos elementos muy comunes encontró disuelto en agua de mar en el cuarzo purificado. El polvo resultante entonces fue calentado. Con la sal actuando como amortiguador del calor, el magnesio trabajó para quitar el oxígeno del cuarzo, dando por resultado el silicio puro.

El equipo de Ozkan estuvo satisfecho con cómo fue el proceso. Y también encontraron una sorpresa positiva agregada. El nano-silicio puro formó en una esponja tridimensional muy porosa del silicio como consistencia. Que la porosidad ha demostrado ser la llave a mejorar el funcionamiento de las baterías construyó con el nano-silicio.

El funcionamiento mejorado podría significar el aumento de la vida útil prevista de las baterías basadas silicio del vehículo eléctrico hasta tres veces o más, que serían significativas para los consumidores, considerando millares del coste de las baterías del reemplazo de dólares. La densidad de energía es más de tres veces más arriba que el de ánodos basados grafito tradicional, que significa que los teléfonos celulares y las tabletas podría durar tres veces más de largo entre las cargas.

¿Los resultados acaban de ser publicados en un papel? ¿Síntesis escalable del Nano-Silicio de la arena de la playa para las baterías largas del Li-ion de la vida de ciclo? en los informes científicos de la naturaleza del diario. ¿Además de favores y del Ozkan? s, autores era: Wei Wang, bahía de Hamed Hosseini, Zafer Mutlu, Kazi Ahmed y Chueh Liu. ¿Los cinco son estudiantes de tercer ciclo que trabajan en el Ozkan? laboratorios de s.

Ahora, el equipo de Ozkan está intentando producir cantidades más grandes de la arena de la playa del nano-silicio y está planeando trasladarse desde las baterías del moneda-tamaño a las baterías del bolsa-tamaño que se utilizan en teléfonos celulares.

La investigación es apoyada por tecnologías de energía de Temiz. La oficina de UCR de la comercialización de la tecnología ha archivado las patentes para las invenciones divulgadas en los trabajos de investigación.