Жарық шығаратын нанобөлшектер
Өзін-өзі тазартатын және шағылыстырмайтын нано жабындар
жүктеу/скачать 1,64 Mb. Pdf көрінісі
|
Проект нанотехнология 1 (10)
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.1 Энергияны сақтау жүйелерінде нанотехнологияларды қолдану
| Өзін-өзі тазартатын және шағылыстырмайтын нано жабындар
Күн батареяларының бетіндегі жарықтың сіңуі, жаңбырлы ауа-райы және күн батареяларының бетіндегі шөгінділер сияқты жарық қозғалысы тудыратын кедергілер, қоршаған орта факторлары күн батареяларының жұмыс істеу принципін шектейтін факторлардың бірі болып табылады. Технологияның жетістіктері, өзін-өзі тазартатын сонымен қатар шағылысқа қарсы қасиеттері бар нанометрлік қабаттарды құру мәселенің шешімі болып табылады. Күн сәулесінің ультракүлгін толқын ұзындығын блоктау арқылы көмірсутектер сияқты органикалық қосылыстарды ұстай алатын титан оксидінің нанобөлшектері қазба отындарының шығарындыларын азайту және оларды ластанудан қорғау арқылы күн батареяларының беттерін таза ұстай алады. Осылайша күн сәулесі жасушаның бетіне еніп, реакция тиімдірек болады, электрондар мен қуыстардың дамуы өнімді болады. Шын мәнінде, нанотехнологияны қолдана отырып, шыны бетінің гидрофильді және гидрофобты сипаттамаларын су беті суланбайтындай және судың құрамындағы тұздардың шөгінді әсері шыны бетінде қалатындай етіп өзгертуге болады. Жартылай өткізгіш элементтердегі электронды тесік сәулеленуінің шамасы күн сәулесінің күшіне пропорционалды болғандықтан, күн сәулесінің шағылысатын бөлігін күн батареясының қорғаныш әйнегімен жою және оның жартылай өткізгіштің бетіне өтуі сыйымдылықты 17 арттырудың бір әдісі болып табылады. Осыған байланысты титан оксидінің нанобөлшектерінен жасалған полидиметилсилоксан нанокрафты (PDMS) немесе кремний диоксиді нанометрлік тесіктері сияқты наноқұрылымдардан тұратын ағартатын наноқабаттар туралы айтылады. Осы нано жабындардың барлығы тек зертханалық өсіру сатысында екенін ескере отырып, күн батареяларының өнімділігін арттыру оларды коммерцияландыру үшін қажет етеді. 2.1 Энергияны сақтау жүйелерінде нанотехнологияларды қолдану Күн энергиясын өндіру жүйелеріне қатысты кейбір мәселелер тұрақсыздық пен үзіліссіз Даму болып табылады. Мұндай жүйелердегі электр энергиясын өндіру қоршаған орта факторларына байланысты, мысалы, атмосфераның табиғаты, температура, күн сағаттарының саны және т.б. Осы себепті мұндай процестерде үздіксіз және дәйекті қорытынды жасау мүмкін емес. Қазіргі уақытта қуат көзін реттеу үшін сорғы сияқты дискінің болуы қажет. Кәдімгі батареялардың салмағы, сыйымдылығы және өнімділігі төмен, сондықтан оларды жөндеу және алу пайдаланушыға қымбатқа түсуі мүмкін. Литий батареялары батареялардың соңғы толқынында алаңдаушылық тудырады. Нанотехнология да осы салада кеңінен қолданылады. Дәстүрлі ұяшықтар мен литий батареяларының арасындағы ең маңызды айырмашылық-органикалық еріткіштерді газдың орнына электролит ерітіндісі ретінде пайдалану. Литий батареялары жағдайында литий-ионды батарея екі электрод арасында электр байланысын жасайды,ол екі электрод жағдайында зарядтау арқылы электрондарды жібереді, бұл разрядқа әкеледі. Lipf6 негізіндегі литий батареяларында қолданылатын электролиттер негізінен литий алкил карбонаты, литий алкоксиді және литий фториді сияқты басқа тұз элементтері болып табылады. Сұйық электролиттердің кейбір негізгі проблемалары органикалық еріткіштерді қолдануға байланысты жоғары электр кедергісі болып табылады. Наноматериалдар электролиттің тиімділігін арттыру үшін қолданылады. Ұнтақтарды, әсіресе нанобөлшектер түрінде, алюминий оксиді, кремний оксиді және цирконий оксиді сияқты қосылыстардан сусыз электролиттерге қосу электр өткізгіштігін 6 есеге дейін арттыруы мүмкін. Кең ауқымды жұмыс бірінші буын сұйық литий батареяларын емес, қатты полимерлі электролиттерді өндіруге ықпал етті. Полимерлі электролиттердің қасиеттері электролиттің ластану ықтималдығының төмендеуі, отқа төзімділіктің жоғарылауы және осылайша қорғаныс дәрежесінің жоғарылауы болып табылады. 18 11-сурет-Литий батареяларын бір күндік зарядтау және разрядтау көрінісі https://cdnintech.com/media/chapter/73145/1512345123/media/F11.png Литий-ионды өткізгіштердегі полиэтилен оксиді негізіндегі берік полимерге көп көңіл бөлінеді.Төмен баға, берік химиялық консистенция және жоғары қорғаныс осы полимерлердің айрықша белгілері болып табылады, бірақ бұл полимерлердің литийге өткізгіштігі тек 70°-тан жоғары температурада болады және бұл полимерлердегі өткізгіштік процесі, ең алдымен, аниондардың қозғалысына және литий-ионды аккумуляторлардың беріктігін төмендететін осы полимерлер тасымалдайтын литийдің аз мөлшеріне байланысты.Титан оксиді, алюминий оксиді және кремний оксиді сияқты керамикалық толтырғыш нанобөлшектерді полимер матрицасына қосу полимер матрицасы бұл мәселені айтарлықтай жояды. Сонымен қатар, нанобөлшектердің болуы 70°C температурада қайта өңделген полимер тізбектерінің кристалдануын тежейді,бұл төмен температурада аморфизация процесін тұрақтандырады және ион өткізгіштігін жақсартады. жүктеу/скачать 1,64 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|