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
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|