iPon Hírek

A rizspelyva lehet a megoldás a szilícium anódok problémáira

Dátum | 2013. 07. 13.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A magas kapacitású lítiumion-akkumulátorok következő generációja jobb elektromos járművek és sokféle egyéb energiatárolási lehetőség előtt nyithatja meg az utat. Az akkuk fejlesztésének egyik lehetséges módszere a szakértők szerint a jelenleg használatos szén anódok szilíciumra cserélése lenne, mivel ennek révén akár tízszeresére növelhető a kapacitás. A szilícium anódok kifejlesztésére tett eddigi próbálkozások azonban komoly akadályokba ütköztek. A kapacitás minden egyes töltési ciklussal romlik, mivel a szilícium komoly alakváltozásokon, megduzzadáson, illetve zsugorodáson megy át töltődés és kisülés közben, ami roncsolja az anód szerkezetét, idővel használhatatlanná téve azt. A kutatók egy része úgy véli, hogy valamiféle mesterséges nanoszerkezet kialakításában rejtőzhet a megoldás kulcsa, amelynek révén az anyag jobban igazodik az alakváltozásokhoz. Dél-koreai tudósok egy csoportja szintén ezen a vonalon tapogatózik, és nemrégiben egy egészen újfajta ötlettel állt elő a probléma áthidalására: rizsszemek héját használnák fel alapanyagul az anód megalkotásához. A rizs pelyvás héjának jelenleg nincs túl sok hasznos felhasználási módja, ugyanakkor közel 20 százalékban szilícium-dioxidot tartalmaz. Az anyag védőréteget képez a rizsszem körül, amely megakadályozza a rovarok és baktériumok bejutását, viszont kellően porózus ahhoz, hogy a vizet és a levegőt átengedje. A kutatók kíváncsiak voltak arra, hogy ez a természetes eredetű nanostruktúra megoldást jelenthet-e a szilícium anódok kapacitásromlásának megakadályozására.

A tudósok sav- és hőkezelésnek tették ki a pelyvás héjat, eltávolítva belőle minden szerves összetevőt és fémszármazékot, míg végül kizárólag a 99,9 százalékban szilícium-dioxidból álló, sértetlen nanováz maradt meg. A következő lépésben a szilícium-dioxidból valahogy szilíciumot kellett csinálni, mégpedig úgy, hogy az anyag szerkezete továbbra is megőrződjön. A kutatók egy redukciós technikával próbálkoztak: magnéziumot használva, magas hőmérséklet mellett igyekeztek eltávolítani az oxigént a vázból. A módszer működött, és bár enyhén megváltoztatta a nanostruktúra szerkezetét, úgy tűnik, hogy lyukacsos jelleget sikerült megőrizni. Az utolsó lépésben a vezetőképesség növelése érdekében szénrétegeket vittek fel a rizshéjból készült anódra, majd kipróbálták azt. Az eredmények kétségkívül nagyon meggyőzőek: az új anyag 200 töltési ciklus után is megőrizte eredeti kapacitását, és jobb teljesítményűnek bizonyult, mint a szénnel bevont szilícium nanorészecskékből készült változat. Úgy tűnik tehát, hogy a porózus nanoszerkezet révén a szilícium képes az anód működése során bekövetkező alakváltozások rugalmas kezelésére. A szerzők szerint a rizshéjból készült anódok mindenképpen érdemesek a további kutatásokra, bár az egyelőre kérdéses, hogyan lehet költséghatékonnyá tenni előállításukat. Ugyanakkor most, hogy már tudják a szakértők, hogy milyen nanoszerkezet mellett működnek jobban a szilícium anódok, a természettől ellesett trükk talán mesterségesen is reprodukálható lehet.

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

19. nyerek01
2013.07.13. 10:35
Nagyszerű, remélem nem sír senki azért hogy megint élelmiszert pazarolnak...
(mint általában a bioüzemanyagoknál)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. atti2010 nyere...
2013.07.13. 10:57
Ez szúrt szemet nekem is legelsőre, majd lesz szép kocsink amivel menjünk de éhen döglünk az úton, a másik hogy megoldás egy jobb akura van már annyi hogy Dunát lehetne vele rekeszteni de terméket még mindig nem látni, szóval mondaná a volt főnököm hogy "kicsit sok az elmélet gyakorlatban is kellene már valamit virítani".

Amúgy a Rizspelyva nem annyira értékes de a múltkor volt hír hogy műanyag palackokból csinálnak akut (felhasználják szigetelőnek) na az sokkal szimpatikusabb volt.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2013.07.13. 11:34
Mert ez nem olyan, hogy ripsz-ropsz kitalálsz valamit és jövőre már ötször annyi energiát tárol az akksi. Főleg olyan területen amit hanyagoltak az utóbbi időkig.
A nickel-cd vagy száz éves technológia (a ni-mh meg a közvetlen leszármazottja)
A li-ion a 90-es évek második felében kezdett elterjedni, pedig a 70-es években kitalálták...
Nyilván ma nagyobb a nyomás, meg fejlettebb a technológia, de még így is bele telhet pár évbe amíg látunk is valamit.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. misuka
2013.07.13. 14:14
A rizspelyva egy melléktermék.Ha felhasználjuk nem fognak többen éhezni,mert amúgy elégetnék.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. nemlehet
2013.07.13. 15:17
Hagyjuk már ezt az éhezni fogunk dumát.... Annyira baromság, hogy már fáj. Csak az európai termőföldek fele bevetetlen, halomba állnak a legtöbb gazdánál az eladhatatlan gabonafélék, takarmányok. Persze jön a kérdés miért nem adják oda akkor az afrikaiaknak. Mert senki nem szeret ingyen dolgozni, befektetni csak azért, hogy utána ingyen odaadja. Sokkal jobban járnánk, ha tényleg felhasználható dolgokat termelnénk, mert kapacitás van rá bőven. Legalábbis európában biztos.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. atti2010 nemle...
2013.07.13. 15:31
Ha az összes termőföldön elkezdesz (üzemanyagot) termelni akkor pár év alatt kimeríted és kortyolgathatod a Bioetanolt mert más nem fog teremni rajta, nehogy már feláldozzunk mindent mert egyesek nem bírják kiemelni a hátsójukat a kocsiból, vonattal sokkal takarékosabban és környezetkímélőbben lehet utazni a Nemeteknél már kezdik újraéleszteni a vasutat és lassan a teherforgalmat is betiltják csak vasúton lesz lehetséges hosszú távon szállítani.

Azt kellene felfogni hogy a fold erőforrásai nem végtelenek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. nemlehet
2013.07.13. 17:57
Ki mondta, hogy az összesen azt kell? Van rengeteg termőföld ahol nem lehet élelmiszer minőségű gabonát termeszteni ezért parlagon áll. Nem értem miért csak végletekben lehet gondolkodni. Európában élelmiszer túltermelés van. Miért nem használjuk ezt arra, hogy részben vagy egészben kiváltsuk a kőolajat? Jah persze olajlobbi....
Ha az emberek ki tudnának törni a beszűkült propagandák által irányított gondolkodásmódból sokkal jobb világ lehetne. Tessék értelmesen, hosszú távon gondolkodni és simán megoldható lenne egy csomó "megoldhatatlan" probléma.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. sabio88
2013.07.13. 18:30
@nemlehet

+1, kimerítő választ adtál, abszolút egyezik a véleményem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. nightmare1...
2013.07.13. 20:28
nemlehet

Azt is érdemes azért meggondolni, hogy mennyi energiát kell felhasználni ahhoz, hogy elő tudják állítani a bioüzemanyagokat, mert így már nem annyira zöldek azok se sajnos.

Ugyanez a helyzet a biomasszával is. Termelési eljárások, szállítás, vágás, (aprítás), stb. Aztán alacsony hatásfokú égetés, és már annyi is.

Biogáz annyival jobb, hogy az mellékterméke a szennyvíznek, szemétlerakóknak, könnyű szállítani és tárolni. Azt már jobbnak tartom
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. budspencer
2013.07.14. 08:37
@nemlehet - 2013-07-13 15:17:01

Egyszer kiléphetnél az elefántcsonttoronyból. Az éhezés már Magyarországon is jelen van. Ez nem egy olyan, tőlünk távol álló valami ami csak Afrikában létezik. Ismerek több olyan embert aki napokig nem tud enni, ráadásul ha azt gondolnád, hogy "valami hajléktalan", akkor tévedsz, munkája van.

"Sokkal jobban járnánk, ha tényleg felhasználható dolgokat termelnénk, mert kapacitás van rá bőven."

Bahrátom! Már az 50-es évek Amerikája sem így működött, nem a használhatóság a lényeg, hanem az eladhatóság. Illetve minek termeljenek bármit, ha csillagászati jövedelmekre lehet szert tenni a pénzpiacok manipulálásával? "Naked short selling" -kifejezés mond valamit?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. kiskoller
2013.07.14. 08:53
A teljes világ mezőgazdasága haldoklik. Egyrészt nagy területen termesztünk 1 adott növényt, másrészt műtrágyázunk. Mindkettő csökkenti a tápértéket és szétcseszi a földet évszázadokra. Emellett kivágjuk a fákat, amitől nem kötődik meg úgy a víz ahogy kéne, és már most a temrőföldek 70%-án látszik, hogy a közeljövőben meg fog indulni az elsivatogosodás folyamata.

Ezek nem csak Amerikában vagy Afrikában jelentkező problémák, hanem Magyarországon is tetten érhetőek.

Sajnos ha ráállnánk a természetet kímélőbb és emberre nézve egészségesebb gazdálkodásra, akkor nem lenne elég élelem mindenki eltartására.


Szóval igen, éhezés van. Ez kicsit olyan, mint a kommunizmusban a rejtett munkanélküliség.

Erre megoldás lenne a hús fogyasztásának mérséklése (de nem teljes elhagyása, még mielőtt valaki vegán hittérítőnek nevezne) visszatérni a sokszínű növénytermesztésre és az állattartás felszámolása (Ahelyett hogy tejgyárakban bezárva tartjuk a teheneket, szabadon kellene engedni őket hogy nagy csordába tömörüljenek mert ez létfontosságú a növényeknek)

De amíg az átlagember le van ragadva a kenyér, bacon meg a cukor szintjén, addig fölösleges ilyenekről álmodoznunk...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. Asagrim kisko...
2013.07.14. 09:07
Kifejtenéd, hogy a termőföldek természetellenes kiszipolyozására miért pont a hús fogyasztásának a mérséklése lenne a válasz?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. SB
2013.07.14. 12:25
Meee az a legpazarlóbb termelési ágazat...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. mikej95
2013.07.14. 12:54
kiskoller: Én csak azon csodálkozom el mindig, hogy óriási mértékben termelnek haszon és takarmánynövényeket, ebből következően, óriási a haszonállatok létszáma is és mondjuk ki óriási mennyiségű szart termelnek azok. Hova lesz akkor ez a sok természetes trágya?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. atti2010 kisko...
2013.07.14. 16:09
Messze jutottunk a cikktől de én elhiszem hogy sokat finganak a tehenek és hogy milyen káros de nehogy már oda lyukadjunk ki hogy az autózás vagy a közúti szállítás emellett csak ovis franciázás mert azon percen tökön bököm magam.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. NovaTerra mikej...
2013.07.14. 17:00
Szerinted hova lesz? Viszik vissza a földekre trágyázni vagy eladják. Nem olcsó dolog a jó szerves trágya.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. kiskoller
2013.07.14. 20:00
Nem arra céloztam, hogy az állatok túl sok metánt finganak (ami mellesleg igaz, de ez eddig is így volt), vagy hogy nem annyira hatékony a hústermelés, mint a növénytermelés (ami csak részben igaz) hanem arra, hogy a bezárt állattartás nem csak az állatnak, de a növényeknek is ártalmas. Kellenek a nagy, mozgó csordák a bioszféra fenntartásához, függetlenül attól, hogy végül mi megesszük-e az állatot, vagy nem.

Tehát nem azzal van a baj, hogy húst eszünk, hanem azzal, hogy túl sok húst eszünk (ami mellesleg nem is egészséges, ez elég nyílvánvaló) amihez a szükséges hústermelést bizony nem lehetne fenntartani a mostani technikák nélkül. Ezek viszont perpill nagyon is rombolják a környezetet.

>Itt< egy összefoglaló egy hozzáertő embertől.

 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. morgyi
2013.07.14. 21:17
mzso
Mert ez nem olyan, hogy ripsz-ropsz kitalálsz valamit és jövőre már ötször annyi energiát tárol az akksi. Főleg olyan területen amit hanyagoltak az utóbbi időkig.

De, ez pont olyan, minden évben hallani a csodaaksikról, üzemanyagcelláról stb., viszont az olajvállalatok nyomása miatt nem engedik őket piacra. A mobilpiac szenved az aksik miatt, de ahova nagyon kéne az az elektromos autók. Fellendítené az elektromos autók gyártását, és vásárlását ha akár 3x 4x annyi ideig tudna menni egy töltéssel, vagy már az is elég lenne ha a kapacitás maradna, valamint a töltési idő jelentősen lerövidülne. Na emiatt nem fejlesztenek akkumulátort.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. axe
2013.07.16. 08:54
nyissátok már ki a szemeteket, mo-n azér haldoklik a gazdaság mer eladjuk őket a gazdák csesznek az egészre nem művelik a földeket, csak felveszik a rettenet sok pénzt támogatást, és sír a szájuk, meg dinnyét dobálnak az útra mer milyen rossz nekik.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!