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인공 지능과 뉴 로모 픽 컴퓨팅을위한 포토닉스를 조사하는 새로운 연구

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미래 광자 신경형 컴퓨터의 개념적 레이아웃. 사진 제공 : Thomas Ferreira de Lima
미래 광자 신경형 컴퓨터의 개념적 레이아웃. 사진 제공 : Thomas Ferreira de Lima

요약 :
과학자들은 전자 대신 빛을 사용하여 정보를 처리하고 저장하는 빠르고 에너지 효율적인 미래의 컴퓨팅 시스템을 개발하기위한 다음 단계에 대한 흥미로운 새로운 통찰력을 제공했습니다. 여기에는 인간 두뇌의 기능에서 직접 영감을받은 하드웨어가 통합되어 있습니다.

인공 지능과 뉴 로모 픽 컴퓨팅을위한 포토닉스를 조사하는 새로운 연구


영국 엑서 터 | 게시일 : 1 년 2021 월 XNUMX 일

Exeter 대학의 C. David Wright 교수를 포함한 과학자 팀은 기존 전자 장치 대신 포토닉스를 사용하여 컴퓨터 시스템의 미래 잠재력을 탐구했습니다.

이 기사는 오늘 (29 년 2021 월 XNUMX 일) 권위있는 저널 Nature Photonics에 게재되었습니다.

이 연구는 세계에서 가장 시급한 컴퓨팅 문제 중 하나 인이 데이터를 빠르고 에너지 효율적인 방식으로 처리하는 컴퓨팅 기술을 개발하는 방법에 대한 잠재적 솔루션에 중점을 둡니다.

현대 컴퓨터는 빠른 중앙 처리 장치 (CPU)가 훨씬 느린 프로그램 및 데이터 메모리와 물리적으로 분리 된 von Neumann 아키텍처를 기반으로합니다.

즉, von Neumann 병목 현상으로 알려진 대역폭이 제한되고 에너지 비효율적 인 전기 상호 연결을 통해 메모리와 프로세서간에 데이터를 지속적으로 전송해야하므로 컴퓨팅 속도가 제한되고 전력이 낭비됩니다.

그 결과 현대 컴퓨팅 시스템의 성능 중 50 % 이상이 이러한 데이터 이동에만 낭비되는 것으로 추정됩니다.

엑서 터 대학교 공학과의 C David Wright 교수이자이 연구의 공동 저자 중 한 명은 다음과 같이 설명합니다.“분명히 컴퓨팅과 메모리의 핵심 정보 처리 작업을 융합 할 수있는 새로운 접근 방식이 필요합니다. 학습, 적응 및 발전하는 능력을 하드웨어에 직접 통합 할 수 있으며 에너지를 절약하고 속도를 제한하는 전기적 상호 연결을 없애는 기능을 제공합니다.”

포토 닉 뉴 로모 픽 컴퓨팅은 이러한 접근 방식 중 하나입니다. 여기서 신호는 전자가 아닌 빛을 사용하여 전달되고 처리되어 훨씬 더 높은 대역폭 (프로세서 속도)에 액세스 할 수 있고 에너지 손실을 크게 줄입니다.

또한 연구진은 뇌 뉴런과 시냅스의 기본 기능을 직접 모방하는 장치를 개발 한 다음이를 빠르고 병렬화 된 적응 형 처리를 제공 할 수있는 네트워크로 연결함으로써 컴퓨팅 하드웨어 자체를 생물학적 처리 시스템 (뇌)과 동형으로 만들려고합니다. 인공 지능 및 기계 학습 응용 프로그램을 위해.

이러한 광자 형 '두뇌와 유사한'컴퓨팅의 최신 기술과 향후 개발 가능성이있는 것은 유명한 저널 Nature Photonics에 발표 된 "인공 지능 및 신경형 컴퓨팅을위한 포토닉스"라는 제목의 기사의 초점입니다. 미국, 독일 및 영국의 국제 연구원 팀.

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관련 링크

인공 지능 및 뉴 로모 픽 컴퓨팅을위한 Photonics, BJ Shastri et al., Nature Photonics, doi : 10.1038 / s41566-020-00754-y :

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고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지에 대한 일반적인 접근 방식

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Home > Press & Media > 고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지에 대한 일반적인 접근 방식

TU Dresden의 IAP (Institute for Applied Physics)와 Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed)의 연구원들은 고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지의 재현 가능한 제조를위한 일반적인 방법론을 개발했습니다. 그들의 연구는 유명한 저널 Nature Communications에 게재되었습니다. 신용 크리스티안 쿠 나트
TU Dresden의 IAP (Institute for Applied Physics)와 Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed)의 연구원들은 고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지의 재현 가능한 제조를위한 일반적인 방법론을 개발했습니다. 그들의 연구는 유명한 저널 Nature Communications에 게재되었습니다. 신용
크리스티안 쿠 나트

요약 :
19 세기 초에 처음보고 된 물질 인 페 로브 스카이 트는 2009 년에 태양 전지에 사용하여 발전 할 수있는 후보로 "재발견"되었습니다. 그 이후로 그들은 태양 광 (PV) 연구 커뮤니티를 폭풍에 몰아 넣어 전례없는 속도로 새로운 기록 효율성에 도달했습니다. 이러한 개선은 매우 빨라져서 거의 2021 년이 지나지 않은 XNUMX 년까지 이미 기존 실리콘 장치와 유사한 성능을 달성하고 있습니다. 페 로브 스카이 트를 특히 유망하게 만드는 것은 생성 할 수있는 방식입니다. 실리콘 기반 장치가 무겁고 제작에 고온이 필요한 경우 페 로브 스카이 트 장치는 가볍고 최소한의 에너지 투자로 형성 될 수 있습니다. 연구 커뮤니티를 흥분시킨 것은 바로 이러한 조합 – 고성능 및 손쉬운 제작 –입니다.

고효율 페 로브 스카이 트 태양 전지에 대한 일반적인 접근 방식


드레스덴, 독일 | 게시일 : 1 년 2021 월 XNUMX 일

페 로브 스카이 트 광전지의 성능이 상승함에 따라 상업적으로 실행 가능한 기술을 만드는 데 필요한 지원 개발 중 일부가 남았습니다. 페 로브 스카이 트 개발을 계속 괴롭히는 한 가지 문제는 장치 재현성입니다. 일부 PV 장치는 원하는 수준의 성능으로 만들 수 있지만, 다른 PV 장치는 효율성이 현저히 낮아서 연구 커뮤니티를 혼란스럽게 만듭니다.

최근 Yana Vaynzof 교수의 Emerging Electronic Technologies Group의 연구자들은 페 로브 스카이 트 막 형성 중에 발생하는 기본 프로세스가 광전지 장치의 재현성에 큰 영향을 미친다는 사실을 확인했습니다. 용액에서 페 로브 스카이 트 층을 증착 할 때 반 용매를 페 로브 스카이 트 용액에 떨어 뜨려 결정화를 시작합니다. "우리는 페 로브 스카이 트가 반 용매에 노출 된 기간이 최종 장치 성능에 극적인 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.이 변수는 지금까지 현장에서 눈에 띄지 않았던 변수입니다." Vaynzof 그룹의 박사후 연구원이자이 연구의 첫 번째 저자 인 Alexander Taylor 박사는 말합니다. “이것은 특정 반 용매가 페 로브 스카이 트 층의 전구체를 적어도 부분적으로 용해시켜 최종 조성을 변경할 수 있다는 사실과 관련이 있습니다. 또한 반 용매와 페 로브 스카이 트 용액 용매의 혼 화성은 결정화를 유발하는 효능에 영향을 미칩니다.”

이러한 결과는 연구자들이 PV 장치를 제작할 때이 반 용매 단계의 차이로 인해 관찰 된 성능 재현성이 발생할 수 있음을 보여줍니다. 더 나아가, 저자는 광범위한 잠재적 반 용매를 테스트했으며 이러한 현상을 제어함으로써 테스트 된 거의 모든 후보로부터 최첨단 성능을 얻을 수 있음을 보여주었습니다. "페 로브 스카이 트 활성층의 품질에 영향을 미치는 주요 반 용매 특성을 식별함으로써 우리는 또한 새로운 반 용매에 대한 최적의 처리를 예측할 수 있으므로 현장에서 흔히 볼 수있는 지루한 시행 착오 최적화가 필요하지 않습니다." cfaed의 하이브리드 재료 그룹의 운송 책임자이자 연구에 기여한 Fabian Paulus 박사는 덧붙입니다.

“우리 연구의 또 다른 중요한 측면은 반 용매를 최적으로 적용하면 페 로브 스카이 트 광전지 장치의 가공성 창을 크게 넓힐 수 있다는 사실입니다.”이 작업을 주도한 Vaynzof 교수는 말합니다. “우리의 결과는이 유망한 기술을 상용 제품으로 발전시키는 데 필요한 페 로브 스카이 트 연구 커뮤니티에 귀중한 통찰력을 제공합니다.”

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연락처 :
야나 바인 조프
49-351-463-42132

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7th Wave, Inc. 또는 Nanotechnology Now가 아닌 ​​뉴스 릴리스 발행자는 전적으로 컨텐츠의 정확성에 대한 책임이 있습니다.

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그 결과는 저명한 저널 Nature Communications에 게재되었습니다.

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열 이력 감지에 유용한 플라스 몬 결합 금 나노 입자

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회복 온도의 함수로서 편광 된 광학 소광 스펙트럼의 피크 파장은 광학 열 이력 센서에 적용될 수있는 온도 의존적 ​​동작을 보여줍니다. 이미지 크레딧 : Mehedi H. Rizvi.
회복 온도의 함수로서 편광 된 광학 소광 스펙트럼의 피크 파장은 광학 열 이력 센서에 적용될 수있는 온도 의존적 ​​동작을 보여줍니다. 이미지 크레딧 : Mehedi H. Rizvi.

요약 :
연구자들은 금 나노 입자 클러스터가 내장 된 신축 형상 기억 중합체가 플라스 몬 결합을 변경하여 바람직한 광학 특성을 생성한다는 것을 입증했습니다. 재료의 잠재적 인 응용 분야 중 하나는 광학적 특성에 의존하여 물체 또는 환경의 열 이력을 추적하는 센서입니다.

열 이력 감지에 유용한 플라스 몬 결합 금 나노 입자


노스 캐롤라이나 주 더럼 | 게시일 : 1 년 2021 월 XNUMX 일

문제는 금 나노 스피어가 내장 된 신축성 폴리머입니다. 재료가 가열되고 늘어난 후 실온으로 냉각되면 재료는 늘어난 모양을 무기한 유지합니다. 섭씨 120 도로 재가열되면 재료가 원래 모양으로 돌아갑니다.

그러나 정말 흥미로운 것은 금 나노 구가 폴리머에 완벽하게 분산되어 있지 않다는 것입니다. 대신, 그들은 표면 플라즈몬 공명이 결합 된 클러스터를 형성합니다. 이러한 플라즈몬 결합 나노 입자는 서로 얼마나 가까운 지에 따라 변화하는 광학적 특성을 가지며, 이는 신축시 변화하는 복합 재료의 모양을 변경합니다.

“재료에 흡수 된 빛의 피크 파장을 평가할 때 빛이 연신 방향에 평행하거나 수직으로 편광되는지에 따라 상당한 차이가 있습니다.”라고 연구 논문의 교신 저자이자 재료 교수 인 Joe Tracy는 말합니다. NC State의 과학 및 공학. “연신 방향과 평행하게 편광 된 빛의 경우 재료를 더 늘릴수록 흡수 된 빛이 빨간색으로 이동합니다. 신장 방향에 수직으로 편광 된 빛의 경우 청색 편이가 있습니다.”

이 논문의 공동 저자 인 Tobias Kraus는“형상 기억 폴리머는 상온에서 형태를 유지하지만 노출되는 온도에 따라 예측 가능한 방식으로 원래 형태를 회복한다는 것을 발견했습니다. Leibniz Institute for New Materials의 그룹 리더이자 Saarland University의 교수입니다.

특히, 원래 길이보다 140 % 늘어난 후에는 폴리머가 원래 크기로 얼마나 축소되었는지 측정하여 최대 섭씨 120도까지 노출되는 최고 온도를 확인할 수 있습니다. 더욱이, 플라즈몬 결합 나노 입자로 인해 이러한 변화는 물질의 광학적 특성 측정을 통해 간접적으로 측정 할 수 있습니다.

“실제적인 관점에서 볼 때 광학 열 이력 센서를 만들 수 있습니다.”라고 Joe Tracy는 말합니다. “빛을 사용하여 재료가 얼마나 뜨거워 졌는지 확인할 수 있습니다. 열 이력 센서의 중요한 응용 분야는 열의 중요한 변화에 민감한 자재를 운송하거나 보관하는 것의 품질 또는 안전을 보장하는 것입니다. 우리는 금 나노 입자의 플라즈몬 결합에 기반한 접근 방식을 시연했습니다.”

센서 개념은 경험적으로 개발되었지만 연구진은 금 나노 구 클러스터의 구조와 스트레칭 중에 클러스터가 어떻게 변했는지 더 잘 이해하기 위해 계산 모델링을 사용했습니다. 플라즈몬 결합의 강도는“플라즈몬 눈금자”로 알려진 나노 구 사이의 간격과 관련이 있습니다.

이 논문의 공동 저자이자 채플 힐에있는 노스 캐롤라이나 대학교 물리학 교수 인 에이미 올덴버그는“시뮬레이션을 바탕으로 플라스 몬 결합 나노 입자의 광학적 특성으로부터 거리를 추정 할 수 있습니다. "이 비교는 플라즈몬 결합 나노 입자를 기반으로 한 미래의 고분자 나노 복합체를 설계하는 데 유용합니다."

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ACS Applied Nano Materials 지에 "기계 / 열 감지를위한 신장 된 형상 기억 중합체의 플라스 몬 결합 금 나노 입자"라는 논문이 게재되었습니다. 이 논문의 첫 번째 저자는 NC State의 전 대학원생 인 Prachi Yadav입니다. 이 논문은 NC State의 Mehedi Rizvi, Sumeet Mishra, Brian Chapman 및 Brian Lynch가 공동 저술했습니다. Leibniz Institute for New Materials의 Björn Kuttich.

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Oxford Instruments Asylum Research, 대형 샘플 원자력 현미경 인 Jupiter XR 용 가변 자기장 모듈 액세서리 출시

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요약 :
Oxford Instruments Asylum Research는 Jupiter XR 원자력 현미경 (AFM) 용 가변 장 모듈 (VFM) 액세서리 출시를 발표했습니다. VFM 액세서리로 가능하게하는 조정 가능한 자기장은 강자성 박막의 도메인 반전 동작 이미징, 센서 장치의 자기장 의존 저항 연구 또는 자성 입자 이미징과 같은 애플리케이션에 유용합니다. 이 Asylum Research 전용 액세서리는 자기장이 샘플과 함께 면내 또는면 외에 적용되도록 구성 할 수 있습니다. "VFM 액세서리는 Asylum Research AFM에 고유하며 연구자들이 강자성 및 압전 재료에 대한 지식을 높일 수있게 해줄 것입니다."라고 Oxford Instruments Asylum Research의 응용 과학자 관리자 인 Jason Li 박사가 말했습니다.

Oxford Instruments Asylum Research, 대형 샘플 원자력 현미경 인 Jupiter XR 용 가변 자기장 모듈 액세서리 출시


캘리포니아 주 산타 바바라 | 게시일 : 26 년 2021 월 XNUMX 일

Asylum Research AFM은 에너지 저장, 폴리머, 반도체 및 2D 재료를 포함한 다양한 산업 및 학술 연구 분야에서 널리 사용됩니다. Jupiter XR은 최대 직경 200mm의 샘플을 수용하고 최대 100x100 미크론의 영역을 검사 할 수있는 대형 샘플 AFM으로, 여전히 초 고해상도 및 높은 처리량을 제공하며 일반적인 이미지를 획득하는 데 1 분이 소요됩니다.

– 끝 –

Oxford Instruments Asylum Research Inc.를 대신하여 발행되었습니다.

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Oxford Instruments Asylum Research 정보
Oxford Instruments Asylum Research는 재료 및 생명 과학 연구를위한 원자력 현미경 기술의 선두 주자입니다. Asylum Research AFM은 재료 과학, 폴리머, 박막, 에너지 연구 및 생물 물리학에 이르는 다양한 분야의 샘플을 특성화하기 위해 학계 및 산업 연구원 모두가 널리 사용합니다. Asylum Research AFM은 샘플 지형 및 거칠기에 대한 일상적인 이미징 외에도 나노 전기, 나노 기계 및 전기 기계 특성화를위한 탁월한 분해능 및 정량 측정 기능을 제공합니다. 최근의 발전으로 이러한 측정이 훨씬 더 간단하고 자동화되어 일관성과 생산성이 향상되었습니다. Cypher ™, MFP-3D ™ 및 Jupiter ™ AFM 제품 라인은 광범위한 성능과 예산에 걸쳐 있습니다. Asylum Research는 또한 AFM 프로브, 액세서리 및 소모품의 포괄적 인 선택을 제공합니다. 판매, 응용 프로그램 및 서비스 사무소는 미국, 독일, 영국, 일본, 프랑스, ​​인도, 중국 및 대만에 있으며 다른 글로벌 지역에도 대리점이 있습니다.

Oxford Instruments plc 소개

Oxford Instruments는 연구 및 산업 응용 분야에 중점을 둔 첨단 도구 및 시스템을 설계, 공급 및 지원합니다. 혁신은 60 년 동안 Oxford Instruments의 성장과 성공의 원동력이되어 세계에서 가장 시급한 과제를 해결하기위한 핵심 목표를 지원했습니다.

Oxford University에서 분리 된 최초의 기술 비즈니스 인 Oxford Instruments는 현재 글로벌 기업으로 런던 증권 거래소 (OXIG)의 FTSE250 지수에 등록되었습니다. 이 회사의 전략은 고객 중심의 시장 중심 그룹이되는 데 초점을 맞추고 고객이 직면 한 기술적 및 상업적 과제를 이해합니다. 주요 시장 부문에는 반도체 및 통신, 첨단 재료, 의료 및 생명 과학, 양자 기술이 포함됩니다.

그들의 포트폴리오에는 저온 및 높은 자기장 환경과 같은 영역의 다양한 핵심 기술이 포함됩니다. 핵 자기 공명; X- 선, 전자, 레이저 및 광학 기반 계측; 원자력 현미경; 광학 이미징; 고급 성장, 증착 및 에칭.

Oxford Instruments는 친환경 경제, 연결성 증대, 건강 개선 및 과학적 이해의 도약을 지원합니다. 그들의 고급 제품과 서비스를 통해 세계 최고의 산업 기업과 과학 연구 커뮤니티는 원자 및 분자 수준까지 재료를 이미지화, 분석 및 조작 할 수 있으므로 R & D를 가속화하고 제조 생산성을 높이며 획기적인 발견을 할 수 있습니다.

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Brookhaven National Lab에서 촬영 한 X-ray 단층 촬영 이미지는 기존 전해질을 사용하는 배터리 셀의 한 전극에서 입자가 깨지는 것을 보여줍니다 (왼쪽 그림 참조). 연구원들은 새로운 전해질을 사용하면 이러한 균열의 대부분을 방지 할 수 있음을 발견했습니다 (오른쪽). 크레딧 : 이미지 : 연구원 제공
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크레딧 : 이미지 : 연구원 제공

요약 :
리튬 이온 배터리는 우리가 휴대 성을 당연하게 여기는 경량 전자 장치와 전기 자동차 생산의 급속한 확장을 가능하게했습니다. 그러나 전 세계의 연구자들은 기존 장치의 성능을 개선하고 잠재적으로 장기와 같은 새로운 응용 프로그램을 가능하게하기 위해 더 큰 에너지 밀도 (주어진 물질 질량에 저장할 수있는 에너지의 양)를 달성하기 위해 계속해서 한계를 밀어 붙이고 있습니다. -범위 드론과 로봇.

디자인은 더 오래 지속되고 더 강력한 리튬 배터리를 가능하게 할 수 있습니다 : 새로운 전해질을 사용하면 고급 금속 전극과 더 높은 전압을 허용하여 용량과 수명을 늘릴 수 있습니다.


매사추세츠 주 캠브리지 | 게시일 : 26 년 2021 월 XNUMX 일

한 가지 유망한 접근 방식은 음극에서 더 높은 충전 전압을 사용하여 기존의 흑연 대신 금속 전극을 사용하는 것입니다. 그러나 이러한 노력은 전극을 분리하는 전해질과 함께 발생하는 다양한 원치 않는 화학 반응으로 인해 방해를 받았습니다. 이제 MIT와 다른 곳의 연구팀은 이러한 문제를 극복하고 사이클 수명을 희생하지 않고도 차세대 배터리의 중량 당 전력을 크게 향상시킬 수있는 새로운 전해질을 발견했습니다.

이 연구는 MIT 교수 인 Ju Li, Yang Shao-Horn 및 Jeremiah Johnson의 논문에서 Nature Energy 저널에 오늘보고되었습니다. 포스트 닥 Weijiang Xue; MIT, 두 개의 국립 연구소 및 기타 지역에서 19 명. 연구진은이 발견으로 현재 일반적으로 킬로그램 당 약 260 와트시를 저장할 수있는 리튬 이온 배터리가 킬로그램 당 약 420 와트시를 저장할 수 있다고 말했다. 그것은 전기 자동차의 더 긴 범위와 휴대용 장치의 더 오래 지속되는 변경으로 변환됩니다.

이 전해질의 기본 원료는 저렴하며 (중간 화합물 중 하나는 제한적으로 사용되기 때문에 여전히 비용이 많이 들지만)이를 만드는 과정은 간단합니다. 따라서 이러한 발전은 상대적으로 빠르게 구현 될 수 있다고 연구원들은 말합니다.

전해질 자체는 새로운 것이 아니라고 화학 교수 인 Johnson은 설명합니다. 이 연구팀의 일부 구성원이 몇 년 전에 개발했지만 다른 응용 프로그램을 위해 개발되었습니다. 이는 배터리 에너지 밀도를 극대화하기위한 궁극적 인 장기 솔루션으로 여겨지는 리튬-공기 배터리 개발 노력의 일환이었습니다. 그러나 이러한 배터리의 개발에는 여전히 많은 장애물이 있으며 해당 기술은 아직 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 그 동안 금속 전극이있는 리튬 이온 배터리에 그 전해질을 적용하는 것은 훨씬 더 빨리 달성 할 수있는 것으로 밝혀졌습니다.

이 전극 재료의 새로운 응용은 리튬-공기 배터리 개발을 목표로하는 협력 벤처에서 몇 년 전 Shao-Horn, Johnson 등이 처음 개발 한 후 "다소 우연하게"발견되었습니다.

"좋은 충전식 리튬-공기 배터리를 사용할 수있는 것은 아직 없습니다."라고 Johnson은 말합니다. 그러나“우리는 기존에 사용되는 액체 전해질에 비해 안정성을 부여 할 수있는 유기 분자를 설계했습니다.” 그들은 세 가지 다른 설폰 아미드 기반 제형을 개발했는데, 이는 산화 및 기타 분해 효과에 대해 상당히 내성이 있음을 발견했습니다. 그런 다음 Li의 그룹과 협력하여 postdoc Xue는이 재료를 더 많은 표준 음극으로 대신 사용하기로 결정했습니다.

그들이 현재이 전해질과 함께 사용하는 배터리 전극의 유형 인 코발트와 망간을 포함하는 니켈 산화물은 "오늘날 전기 자동차 산업의 주력"이라고 원자력 공학 및 재료 과학 및 공학 교수 인 Li는 말합니다. .

전극 재료는 충 방전시 이방성으로 팽창 및 수축하기 때문에 기존 전해질과 함께 사용하면 균열 및 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 그러나 Brookhaven National Laboratory와의 공동 실험에서 연구원들은 새로운 전해질을 사용하면 이러한 응력-부식 균열 저하가 크게 감소한다는 것을 발견했습니다.

문제는 합금의 금속 원자가 액체 전해질에 용해되어 질량을 잃고 금속의 균열을 일으키는 경향이 있다는 것입니다. 대조적으로, 새로운 전해질은 그러한 용해에 대해 극도로 저항력이 있습니다. Brookhaven 테스트의 데이터를 살펴보면 Li는 "전해액 만 변경하면이 모든 균열이 사라진다는 사실이 충격적이었습니다."라고 말합니다. 그들은 전해질 물질의 형태가 훨씬 더 견고하고 전이 금속이 이러한 새로운 전해질에서“그만큼 용해도를 갖지 않는다”는 것을 발견했습니다.

이것은 놀라운 조합이라고 그는 말했다. 왜냐하면이 물질은 전이 금속으로 알려진 다른 양이온이 들어가는 것을 차단하면서 배터리가 충전 및 방전되는 필수 메커니즘 인 리튬 이온이 통과 할 수 있도록하기 때문입니다. 많은 충 방전 사이클 후 전극 표면에 원치 않는 화합물의 축적이 표준 전해질에 비해 XNUMX 배 이상 감소했습니다.

“전해질은 고 에너지 니켈이 풍부한 재료의 산화에 대해 화학적으로 내성이있어 입자 파손을 방지하고 사이클링 중에 양극을 안정화시킵니다.”라고 기계 공학 및 재료 과학 및 공학 교수 인 Shao-Horn은 말합니다. “전해질은 또한 리튬 금속의 안정적이고 가역적 인 스트리핑 및 도금을 가능하게하는데, 이는 첨단 리튬 이온 배터리의 XNUMX 배의 에너지로 재충전 가능한 리튬 금속 배터리를 가능하게하는 중요한 단계입니다. 이 발견은 고체 전해질에 필적하는 리튬 금속 배터리 용 액체 전해질의 추가 전해질 검색 및 설계를 촉진 할 것입니다.”

다음 단계는 합리적인 가격으로 생산을 확장하는 것입니다. "우리는 쉽게 구할 수있는 상업적 시작 물질로부터 매우 쉬운 반응으로 만들었습니다."라고 Johnson은 말합니다. 현재 전해질 합성에 사용되는 전구체 화합물은 비싸지 만 그는“이것이 가전 제품을위한 훌륭한 전해질이라는 것을 세상에 보여줄 수 있다면 더 확장하려는 동기가 가격을 낮추는 데 도움이 될 것입니다. .”

이것은 본질적으로 기존 전해질의 "드롭 인"교체이며 전체 배터리 시스템을 재 설계 할 필요가 없기 때문에 신속하게 구현 될 수 있으며 XNUMX 년 내에 상용화 될 수 있다고 Li는 말합니다. “값 비싼 원소는 없으며 탄소와 불소뿐입니다. 따라서 리소스에 의해 제한되는 것이 아니라 단지 프로세스 일뿐입니다.”라고 그는 말합니다.

이 연구는 미국 에너지 부와 국립 과학 재단의 지원을 받았으며 Brookhaven 국립 연구소와 아르곤 국립 연구소의 시설을 활용했습니다.

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연락처 :
애비 아바 조리 우스
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정부-법률 / 규정 / 자금 / 정책

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전극의 기포 형성 제어 : 연구에 따르면 다공성 전극 표면의 습윤성이 효율적인 물 분리 또는 탄소 포집 시스템을 만드는 데 핵심적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 26년 2021월 XNUMX일

빠르게 작동하는 색상 변화 분자 프로브는 재료가 고장날 때를 감지합니다. 25년 2021월 XNUMX일

개별 바이러스를 탐지하는 현미경은 신속한 진단을 가능하게합니다. 19년 2021월 XNUMX일

가능한 미래

INBRAIN Neuroelectronics, 뇌 질환의 맞춤형 치료를위한 스마트 그래 핀 기반 신경 임플란트 개발을 위해 14 만 유로 이상 모금 26년 2021월 XNUMX일

Oxford Instruments Asylum Research, 대형 샘플 원자력 현미경 인 Jupiter XR 용 가변 자기장 모듈 액세서리 출시 26년 2021월 XNUMX일

전극의 기포 형성 제어 : 연구에 따르면 다공성 전극 표면의 습윤성이 효율적인 물 분리 또는 탄소 포집 시스템을 만드는 데 핵심적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 26년 2021월 XNUMX일

180 Degree Capital Corp., Enzo Biochem, Inc.의 이사회 및 주주에게 두 번째 공개 서한 발행 26년 2021월 XNUMX일

발견

DNA- 금속 이중 나선 : 고도로 조직화 된 팔라듐 나노 와이어를위한 초분자 주형으로서의 단일 가닥 DNA 26년 2021월 XNUMX일

부드러운 미세 기둥 전극을 기반으로 한 고감도 및 선형 응답의 압력 센서 26년 2021월 XNUMX일

INBRAIN Neuroelectronics, 뇌 질환의 맞춤형 치료를위한 스마트 그래 핀 기반 신경 임플란트 개발을 위해 14 만 유로 이상 모금 26년 2021월 XNUMX일

전극의 기포 형성 제어 : 연구에 따르면 다공성 전극 표면의 습윤성이 효율적인 물 분리 또는 탄소 포집 시스템을 만드는 데 핵심적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 26년 2021월 XNUMX일

공지 사항

INBRAIN Neuroelectronics, 뇌 질환의 맞춤형 치료를위한 스마트 그래 핀 기반 신경 임플란트 개발을 위해 14 만 유로 이상 모금 26년 2021월 XNUMX일

Oxford Instruments Asylum Research, 대형 샘플 원자력 현미경 인 Jupiter XR 용 가변 자기장 모듈 액세서리 출시 26년 2021월 XNUMX일

전극의 기포 형성 제어 : 연구에 따르면 다공성 전극 표면의 습윤성이 효율적인 물 분리 또는 탄소 포집 시스템을 만드는 데 핵심적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 26년 2021월 XNUMX일

180 Degree Capital Corp., Enzo Biochem, Inc.의 이사회 및 주주에게 두 번째 공개 서한 발행 26년 2021월 XNUMX일

인터뷰 / 도서 리뷰 / 에세이 / 보고서 / 팟 캐스트 / 저널 / 백서 / 포스터

DNA- 금속 이중 나선 : 고도로 조직화 된 팔라듐 나노 와이어를위한 초분자 주형으로서의 단일 가닥 DNA 26년 2021월 XNUMX일

부드러운 미세 기둥 전극을 기반으로 한 고감도 및 선형 응답의 압력 센서 26년 2021월 XNUMX일

빠르게 작동하는 색상 변화 분자 프로브는 재료가 고장날 때를 감지합니다. 25년 2021월 XNUMX일

개별 바이러스를 탐지하는 현미경은 신속한 진단을 가능하게합니다. 19년 2021월 XNUMX일

배터리 기술 / 콘덴서 / 발전기 / 압전 / 열전기 / 에너지 저장

배터리에 대한 새로운 산업 표준 : 그래 핀 나노 튜브 분산을위한 초 청정 시설 19년 2021월 XNUMX일

과학자들은 실제 사용을 위해 원자 적으로 얇은 붕소를 안정화합니다. 12년 2021월 XNUMX일

내구성 강화 : 리튬 이온 배터리의 수명을 연장하는 새로운 코 폴리머 바인더 : 과학자들은 리튬 이온 배터리의 흑연 양극을 1700주기 후에도 분해되지 않도록 보호하는 새로운 바인더 재료를 개발했습니다. 5년 2021월 XNUMX일

나노 스케일 과학에 대한 COSMIC 접근 : Berkeley Lab의 Advanced Light Source의 기기는 나노 물질의 세계 최고의 해상도를 달성합니다. 5년 2021월 XNUMX일

코인 스마트. 유로파 최고의 비트 코인-보르 스
출처 : http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56619

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