Überweisung von Kohlenstoff-Nanoröhren-Lithium-Ionen-Batterien

In den letzten Jahren wurden verschiedene Batterien entwickelt. Die lithiumbatterien sind eine großartige Erfindung.

Definition der Lithium-Ionen-Batterie für Kohlenstoffnanoröhren

Lithium-Ionen-Batterien, von Elektrofahrzeugen bis hin zu tragbaren Elektronikgeräten, finden in Anwendungen aufgrund ihrer höheren Energiedichte als andere Arten von wiederaufladbaren Batteriegeräten erhebliche Beachtung.

Es sind jedoch ständige Forschungsarbeiten erforderlich, um neue Materialien mit fortgeschrittenen Fähigkeiten zu finden, die im Allgemeinen leichtere, dünnere Lithium-Ionen-Batterien mit einer höheren Kapazität benötigen. Eine solche Anstrengung erfordert eine solide Entwicklung sowohl der Elektrode als auch des Elektrolyten, um die Batteriekapazität, die Nutzungsdauer und die Entladungsraten zu verbessern und gleichzeitig das höchste Schutzniveau aufrechtzuerhalten.

Die Kohlenstoffnanoröhre (CNT) ist aufgrund ihrer einzigartigen elektromechanischen und mechanischen Eigenschaften ein Kandidat für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien. Im Vergleich zu herkömmlichem Kohlenstoff wie Ruß und Graphit bietet der Einschluss von CNTs als leitfähiges Additiv bei geringen Gewichtsbelastungen eine effizientere Strategie zum Aufbau eines elektrochemischen Netzwerks. Darüber hinaus ist in Form eines Lithiumionen-aktiven Speichermaterials in den CNTs oder in Form eines Materialträgers für ein Ultrahochleistungs-Anodenmaterial wie Silizium oder Germanium die selbsttragende Elektrode (in keinem Bindemittel vorhanden oder vorhanden) Sammler vorhanden) hat Potenzial.

Das gemessene reversible Lithiumionenpotential für die CNT-basierten Anoden kann abhängig von experimentellen Faktoren größer als 1000 mAh sein, was eine dreifache Verbesserung gegenüber der herkömmlichen Graphitanode darstellt. Der Hauptvorteil von eigenständigen CNT-Anoden ist die Eliminierung von Kupferstromkollektoren, was zu einer Erhöhung der spezifischen Energiedichte um mehr als 50% für das gesamte Batteriedesign führen kann.

Für Entwicklungsanstrengungen ist es jedoch erforderlich, die aktuellen Herausforderungen der Forschung zu bewältigen, einschließlich des Verlusts des ersten Zyklus und der Papierkristallisation für freie cyclische CNT-Elektroden. Die Verwendung der Modifikation der Vorlitholisierungsmethoden und des einwandigen Kohlenstoffnanoröhrenarrays sollte die Energiedichte der zukünftigen Batterie bei CNT erhöhen. Weitere Fortschritte können mit offenen Strukturen und chakrareichen Fraktionen von Halbleitern oder Metalltanks erzielt werden, die möglicherweise die Kapazität und den Energietransport in batteriebetriebenen Lithium-Ionen-Batterien verbessern können.

Eigenschaften der Lithium-Ionen-Batterie für Kohlenstoffnanoröhren

Die Carbon Lithium Ion Batterien werden aus vielen Gründen weltweit eingesetzt. Es gibt viele Eigenschaften, die diese Batterien von allen anderen Batterien unterscheiden. Erstens haben diese Batterien eine sehr hohe Energiedichte und können immer wieder verwendet werden. Darüber hinaus haben diese Batterien viele verschiedene Typen zur Auswahl. Wenn Sie nach Batterien suchen, die die beste Leistung bringen, sind Lithium-Ionen-Batterien die beste Wahl.

Kohlenstoff-Nanoröhren-Lithium-Ionen-Batterieanwendungen

Es gibt viele verschiedene Anwendungen der Lithium-Ionen-Batterien. Einige dieser Anwendungen sind wie folgt:

Kohlenstoffnanoröhren im Gesundheitswesen

Die Forscher verbesserten das Zahnimplantat, indem sie der Oberfläche des Implantatmaterials Nanoröhren hinzufügten. Sie zeigten, dass Titandioxid in Nanoröhren für Knochen besser ist als für Standard-Titanimplantate. Sie haben auch gezeigt, dass sie Nanoröhren mit entzündungshemmenden Medikamenten füllen können, die auf die Umgebung des Implantats aufgetragen werden.

Die Forscher des MIT haben einen Sensor mit in ein Gel eingebetteten Kohlenstoffnanoröhren entwickelt. Welches unter die Haut injiziert werden kann, um den Stickoxidspiegel im Blut zu kontrollieren. Der Stickoxidspiegel ist wichtig, da er auf eine Entzündung hinweist, die die Überwachung entzündlicher Erkrankungen erleichtert. Bei Tests an Laborratten arbeiten die Sensoren seit mehr als einem Jahr.

Forscher haben künstliche Muskeln aus Fäden gezeigt, die mit Kohlenstoffnanoröhren gewebt und mit Wachs gefüllt sind. Tests haben gezeigt, dass künstliche Muskeln 200-mal mehr Gewicht heben können als natürliche Muskeln.

Nanoröhrchen, die an einen von Hühnern produzierten Antikörper gebunden sind, haben sich in Labortests zur Zerstörung von Brustkrebstumoren als nützlich erwiesen. Nanoröhren, die Antikörper enthalten, werden von Proteinen angezogen, die von einer Art Brustkrebszelle produziert werden. Sobald die Nanoröhren mit diesen Zellen verbunden sind, absorbieren sie das Licht eines Infrarotlasers, verbrennen Nanoröhren und befestigte Tumore.

Kohlenstoffnanoröhren und die Umwelt

Kohlenstoffnanoröhren werden hergestellt, um die Ölverschmutzung zu beseitigen. Forscher haben herausgefunden, dass aufgrund der Zunahme von Kohlenstoffnanoröhren durch die Zugabe von Boratomen diese im Schwamm entstehen, der oft wie das Material aussieht, das sein Gewicht in Öl aufnehmen kann. Diese Nanoröhrchen-Schwammsprünge sind magnetisch und bieten einmal die Möglichkeit, sie beim Befüllen mit Öl wiederzugewinnen.

Diese werden in Form von Löchern in der Membran verwendet, um die Umkehrosmose-Entsalzungsanlage zu betreiben. Wassermoleküle passieren leichter als die glatten Wände von Kohlenstoffnanoröhren im Vergleich zu anderen Arten von Nanoporen, die weniger Energie benötigen. Andere Forscher verwenden Kohlenstoffnanoröhren, um wichtige kleine, billige Wasseraufbereitungsanlagen in Entwicklungsländern zu entwickeln.

Die Sensoren, die Detektionselemente verwenden, können eine Reihe chemischer Dämpfe erfassen. Sensoren reagieren auf die Änderung des Widerstands von Kohlenstoffnanoröhren in Gegenwart eines chemischen Dampfes.

Forscher der Menten University in Texas demonstrierten eine Methode zum Sprühen von Kohlenstoffnanoröhren auf flexible Kunststoffoberflächen, um Sensoren zu erzeugen. Forscher glauben, dass diese Methode kostengünstigere Sensoren auf Oberflächen wie Plastikfolie erzeugen kann, so dass Sensoren schlechte Lebensmittel erkennen können.

Ein billiger Nanoröhrchensensor kann Bakterien im Trinkwasser erkennen. Ein spezieller bakterienempfindlicher Antikörper wird an die Nanoröhren gebunden und dann auf dem Papier gespeichert. Wenn das Bakterium vorhanden ist, ändert der Raum zwischen der Nanoröhre und dem Nanoröhrenpapier die Stärke der Bahn und fügt sie dem Antikörper hinzu.

Kohlenstoffnanoröhren mit goldenen Nanopartikeln können verwendet werden, um umweltschädliche Öltröpfchen zu sammeln. Da die goldene Spitze Wasser anzieht, zieht das Öl Kohlenstoff an. Infolgedessen bilden Nanoröhren Schalen um Öltröpfchen, Kohlenstoffenden sind auf das Öl gerichtet und Goldenden sind auf das Wasser gerichtet.

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