Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Nanomaterial behält Leitfähigkeit auch in 3D

10.09.2015

Prozess schafft nahtloses Design und erhöht elektrische Leitfähigkeit

Forscher der Case Western Reserve University http://case.edu  haben einen einstufigen Prozess zur Herstellung von nahtlosen kohlenstoffbasierten Nanomaterialien entwickelt und somit den Weg frei gemacht für noch neue thermische, elektrische und mechanische Eigenschaften in dreidimensionaler Form.


Datenbrille: Material könnte eingesetzt werden (Foto: pixelio.de/Tim Reckmann)

Für hocheffiziente Batterien

Die Experten sehen in dem neu entwickelten Material Potenzial zur Anwendung für die Energiespeicherung in hocheffizienten Batterien und Kondensatoren.

Auch bietet es einen Nutzen zur Effizienzsteigerung von Solarzellen und mit der leichtgewichtigen thermischen Ummantelung.

Verwendet als Gegenelektrode in einer farbsensitiven Solarzelle, steigert das Material die Effizienz einer Solarzelle um 6,8 Prozent.

Kohlenstoffnanoröhrchen können entlang einer eindimensionalen Längsseite oder auch als zweidimensionales Graphen sehr leitfähig sein.

Jedoch konnten die Materialien aufgrund der schlechten Zwischenschichtleitung, die dem zweistufigen Verschmelzungsprozess bei der Herstellung geschuldet sind, in 3D bislang nicht die Erwartungen in Sachen Leitfähigkeit erfüllen.

Gute elektrische Wärmeleiter

"In unserem einstufigen Prozess sieht das Interface wie eine einzige Graphenschicht aus. Das macht es zu einem exzellenten elektrischen Wärmeleiter", unterstreicht Liming Dai, einer der Leiter des Projekts.

Tests hätten gezeigt, dass das Material eine ideale Elektrode für hocheffiziente Energiespeicherung darstelle.

Die Kapazität betrug 89,4 Millifarad pro Quadratzentimeter. Vorgängermaterialien schafften nur rund 25 Millifarad pro Zentimeter. Neben den schon erwähnten Einsatzmöglichkeiten bieten sich jedoch noch weitere Nutzungsoptionen für das Material.

"Es kann für sensitive Sensoren, Wearable Electronics, thermisches Management oder multifunktionale Flugraumsysteme benutzt werden", so Dai.

Christian Sec | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht TFK entwickelt Herstellungsverfahren für großflächige Metalldrahtnetze zum Einsatz in der Raumfahrt
09.07.2020 | Hochschule Hof - University of Applied Sciences

nachricht Löchrige Graphenbänder mit Stickstoff für Elektronik und Quantencomputing
08.07.2020 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster Test für neues Roboter-Umweltmonitoring-System der TU Bergakademie Freiberg

10.07.2020 | Informationstechnologie

Binnenschifffahrt soll revolutioniert werden: Erst ferngesteuert, dann selbstfahrend

10.07.2020 | Verkehr Logistik

Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie

10.07.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics