15:10 2020年07月09日
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俄罗斯国立研究型大学“莫斯科电子技术学院”的科学家研发出了一种纳米材料,它能将蓄电池的容量增加数倍,且有助于把热损失转化为电能。

他们说,自己所发明的纳米结构生产方法远比同类产品要廉价和安全得多。研究结果发表在《拉曼光谱学杂志》上。

俄罗斯国立研究型大学莫斯科电子技术学院的专家表示,基于锗(Ge)的纳米结构对制造高温热电发电机和新型蓄电池来说极有前景。

热电发电机是替代性能源的方向之一。这类装置有助于把企业和电站中的管道和锅炉中多余的热能转化为电能,相较而言,目前所用材料低效且价高。

科学家说,基于锗的线状纳米材料很久前就已经为人所知,但今天最流行的获取方法——气相沉积方法——具有系列不足之处。主要是价格高昂,以及具有气体-前体的毒性。

在研究这种方法的有机替代方案时,莫斯科电子技术学院的专家们极大地完善了从水溶液中对锗进行阴极沉淀的方法。

科学家在研究所获样本时发现,光学分析标准方法中所采用的探测激光辐射使受辐射的纳米结构片段加热到足以熔化。这样一来,原来借助于小功率的实验室激光就可以改变纳米材料的结构,并赋予它必要的特性。

“我们不仅展示了结晶的可能性,甚至还展示了通过水溶液沉淀方法形成的锗纳米线层熔化的可能性。由于吸光系数高和导热性低,纳米结构所吸收的热能几乎完全留在其中”,——莫斯科电子技术学院前景材料和技术学院副教授阿列克谢·德罗诺夫介绍说。

科学家表示,基于锗的纳米线还可用来改善几乎每个装置中都采用的锂离子蓄电池。莫斯科电子技术学院的专家们认为,用线状锗取代现在所采用的石墨电极,在同样尺寸的情况下,可将蓄电池的容量增加2至3倍。科学家指出,这将有助于使用更安全和廉价的钠(Na)取代价格昂贵且具有失火危险的锂,并把电能耗量保持在同样水平上。

科学家解释说,这样薄薄一层的半导体覆盖物将确保管道控制设备自动运行。它在住宅公用设施、地理学、气象学中有需求,并将整体提高大量工艺流程的能效。

 

 

关键词
俄罗斯, 纳米
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