Нано-шашлик - кращий рецепт для приготування літій-іонних акумуляторів великої ємності
Потужні пристрої акумулювання енергії майбутнього можуть отримати свій початок від розробки дослідників, які приготували "нано-шашлики" із сульфіду німеччина, одного з видів напівпровідникових матеріалів. Але на відміну від нанизані на шампури шматків м'яса, які всі з нас люблять смажити на природі чи на дачі, "нано-шашлики" є першими в історії об'ємними структурами, що складаються з листів напівпровідникового матеріалу, нанизаних на нанопроводники. І довжина одного такого нанопроводника становить всього 100 нанометрів. Дослідники, що створили такі незвичайні наноструктури вважають, що їх використання є багатообіцяючим пристроях акумулювання енергії, таких, як літій-іонні акумулятори великої ємності і суперконденсатори наступного покоління.
"Нанопроводники та наноструктури можуть забезпечити ефективну передачу електричного заряду від іонів або електронів в процесі заряду і розряду акумуляторної батареї. А структури більшого масштабу, складені з безлічі наноструктур, будуть мати більшу ефективну площу, що дозволить утримати більше іонів біля електрода, збільшити електричну ємність і щільність зберігання енергії акумуляторної батареї" - розповідає Ліню Кет (Linyou Cao), вчений-матеріалознавець з університету Північної Кароліни (North Carolina State University), - "Поєднання великого значення площі поверхні з ефективною передачею електричних зарядів - це те, що шукають учені, що працюють над удосконаленнями технологій акумулювання і зберігання великої кількості електричної енергії".
Використовуючи сульфід німеччина, вчені лише довели принципиальною можливість створення таких наноструктур. Найближчим часом дослідники спробують повторити свої експерименти, використовуючи в якості матеріалу сульфід молібдену, матеріал, який має великі перспективи в області акумулювання енергії.
Крім акумуляторних батарей і суперконденсаторів, такі незвичайні наноструктури можуть бути використані для створення високотехнологічних хімічних датчиків. При цьому, кожен аркуш структури, кожен шматок "нано-шашлику" може бути виготовлений з певного матеріалу, який здатний детектувати лише певна хімічна сполука. Таким чином, нанопроводник з численними нанизаними на нього нанопластинами може служити для визначення складу складних хімічних сполук і сумішей, як органічних, так і неорганічних.
Більш докладний опис роботи, виконаної дослідниками, було опубліковано в останньому випуску журналу "Nano Letters".