U.S. scientists have developed a self-charge of the cell, converting the chemical energy into mechanical energy. This cell also acts as a battery, storing energy until it is used. The new solution is more efficient than the one used to date a team consisting of a separate generator and battery - EurekAlert reported scientific services.
Moved with mechanical energy which is produced by steps such as human walking, the new cell is able to produce enough power to operate a small calculator. The hybrid cells about the size of an ordinary coin-cell battery can provide enough power to run small electronic devices that are equipped soldier. All day march would be enough time to fully charge these batteries. As stated in the description of a new cell prof. Zhong Lin Wang, people are accustomed to, that the production of energy and its storage takes place in two different categories of devices. Meanwhile, the new device is an integrated load cell itself, which shows that there is a new technology for the production and storage of energy in a single chip.
The team of prof. Zhong Lin Wang, built and tested more than 500 cells. In these tests, by Wang, suggest that the new cell is more than five times more efficient in converting mechanical to chemical energy than previously designed systems, which deliver energy conversion and storage of two separate systems.
The most important solution used in the new cell by a team of researchers from the Georgia Institute of Technology under the guidance of prof. Zhong Lin Wang piezoelectric membrane, which allows lithium ions to pass from one side to the other cell, when the membrane affects the mechanical strength. These ions, penetrating through the membrane, polarized piezoelectric potential, they are stored as chemical energy generated in an electrochemical process.
Cell has a cathode made of lithium cobalt dioxide (LiCoO2) and an anode of titanium film on which the nanotubes are arranged in the titanium dioxide (TiO2). Both of these electrodes are separated by a membrane film made of polyvinylidene fluoride (PVDF), which produces the pressure potential of the piezo. The membrane then charged ions passing from the cathode to the anode, which take the form of lithium-titanium oxide.
Loading occurs in cycles - emphasis on piezoelectric potential triggers cell, activating the flow of lithium ions until equilibrium is reached between the two electrodes. When we focus on the link stops working, the PVDF piezoelectric effect disappears and lithium ions are, as a result of a chemical process at the anode. The entire cycle ends electrochemical process, which is oxidized by a small amount of lithium cobalt dioxide at the cathode and reduces small amount of titanium dioxide on the anode. Resumption of pressure on the cell cycle is repeated charging. The cathode and anode connection to the electrical connector causes the flow of electrons and the flow of lithium ions to the cathode.
Using mechanical pressure at a frequency of 2.3 Hz Georgia Tech researchers in the cell voltage increased from 327 mV to 395 mV for 4 minutes. Link to the previous discharge voltage at a rate of about 1 mA to 2 minutes. The researchers say that the results of the tests that one link will be able to have the power of 0036 mAh.
米国の科学者は、機械的エネルギーに化学エネルギーに変換し、細胞の自己充電を開発しました。このセルは、また、それが使用されるまで、エネルギーを蓄積する、バッテリーの役割を果たします。新しいソリューションは、独立した発電機とバッテリーで構成されるチームをこれまでに使用したものよりも効率的です - 记事は、科学的なサービスを報告した。
そのような人間の歩行のような工程によって製造される機械的エネルギーと一緒に移動、新しいセルには小さな計算機を動作するのに十分な電力を生成することができます。普通のコイン型電池の大きさについてのハイブリッド細胞は兵士を装備されている小型の電子機器を実行するのに十分な電力を供給できます。一日中行進は完全にこれらの電池を充電するのに十分な時間だろう。として新しい細胞教授の説明で述べた。鍾林王は、人々はエネルギーとその記憶の生産がデバイスの2つの異なるカテゴリで行われることに慣れています。一方、新しいデバイスは、単一のチップ内のエネルギーの生産および貯蔵のための新技術があることを示している統合されたロードセル自体です。
教授のチーム。鍾林王、ビルドとテスト500以上のセル。これらのテストでは、王によって、新しい細胞が2つの別々のシステムのエネルギー変換とストレージを提供以前に設計されたシステム、より化学エネルギーに変換する機械で5倍以上、より効率的であることを示唆している。
教授の指導の下でジョージア工科大学の研究チームによって、新しいセルに使用される最も重要なソリューションを提供します。膜は機械的強度に影響を与える場合、リチウムイオンが、一方から他方のセルに渡すことができます鍾林王圧電膜。これらのイオンは、膜、分極した圧電ポテンシャルを貫通し、それらは電気化学プロセスで生成された化学エネルギーとして保存されます。
電池は、リチウムコバルト二酸化炭素（LiCoO2の）とナノチューブは二酸化チタン（TiO2）に配置されているチタン膜のアノードからなる陰極を持っています。これらの電極の両方がピエゾの圧ポテンシャルを生成ポリフッ化ビニリデン（PVDF）製メンブレン膜で区切られています。膜は、カソードからリチウムチタン酸化物の形をとるアノードに通過するイオンを起訴した。
ロードはサイクルで発生する - 圧電ポテンシャルを重視し、平衡状態を2つの電極間に到達するまでの間、リチウムイオンの流れを活性化し、細胞をトリガします。我々はリンクの上に集中すると動作を停止し、PVDF圧電効果が消えて、リチウムイオンは陽極での化学プロセスの結果として、です。サイクル全体がカソードで二酸化コバルトリチウムの少量によって酸化され、電気化学プロセスを終了し、陽極上に二酸化チタンの小さな量を減らすことができます。細胞周期に及ぼす圧力の再開は充電繰り返されます。電気コネクタに陰極と陽極との接続は、電子の流れとカソードへのリチウムイオンの流れを引き起こす。
327 mVから4分間、395 mVに増加したセル電圧は2.3 Hzでジョージア工科大学の研究者の周波数で機械的圧力を使用しています。 2分〜1 mA程度の割合で前の放電電圧へのリンク。研究者は、テストの結果が1つのリンクは、0036 mAhの力を持ってできるようになると言う。
美国科学家已经开发出一种自我充电的电池，将化学能转化为机械能。这种细胞也作为电池，存储能量，直到它被使用。新的解决方案更有效，比迄今使用一个独立的发电机和电池组成的一个团队 - 的EurekAlert科学服务。
与机械能是由人类行走措施，如移动，新细胞能够产生足够的电力来运行一个小型的计算器。杂交细胞的大小的一个普通的纽扣电池电池，可以提供足够的电力来运行小型电子设备，配备士兵。全日游行将有足够的时间，这些电池完全充电。正如在描述一个新的细胞prof的。王中林，人们习惯了，生产的能量并将其存储发生在两种不同类型的设备。同时，新的移动设备是一个集成的负载细胞本身，这表明，有一个新的技术，在一个单一的芯片的生产和贮存的能量。
教授的团队。王中林，建造和测试超过500个细胞。在这些测试中，由Wang，表明新的小区是超过5倍以上效率比以前设计的系统，它提供了两个独立的系统的能量转换和存储的化学能转换机械。
最重要的解决方案，用于教授的指导下，由一队从佐治亚理工学院的研究人员在新小区。王中林压电膜，可以使锂离子从一个侧面传递到另一个单元，当膜影响的机械强度。这些离子，渗透通过膜，极化的压电势，它们被存储作为一种电化学过程中产生的化学能。
单元有一个阴极制成的锂钴二氧化物（钴酸锂）和钛膜的阳极上的二氧化钛（TiO2），被布置在其中的碳纳米管。这些电极都被分离的膜膜制成的聚偏二氟乙烯（PVDF），它产生的压力的压电潜力。然后该膜电荷的离子通过从阴极到阳极，它采取的形式的锂钛氧化物。
加载中发生在周期 - 强调压电电位触发细胞，激活的两个电极之间的锂离子的流动，直至达到平衡。当我们关注链路停止工作时，的PVDF压电效应消失和锂离子，作为一个结果，在阳极的化学过程。的整个周期结束电化学过程中，少量的钴酸锂在阴极被氧化，并减少在阳极上的少量的二氧化钛。恢复对细胞周期的压力被重复充电。的阴极和阳极连接到电连接器导致的锂离子向阴极的电子流和流。
使用机械压力在2.3赫兹佐治亚理工学院的研究人员在从327毫伏到395毫伏4分钟的电池电压增加频率。链接到以前的放电电压在约1 mA至2分钟的速率。研究人员说，一个环节的测试结果，将能有0036毫安时的力量。
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