Наногальванічний елемент

Наногальванічний елемент, який складається з негативного і позитивного електродів, що мають 3 38482 4 дом розташований сепаратор з електролітом. В мають поверхневий електричний заряд, а метал якості електроліту використовується розчин електнаночастинок знаходиться в аморфному стані. ропровідної солі в органічному розчиннику. В якосНаночастинки, що входять в агломерат, мають ті активного матеріалу катода використовується поверхневий електричний заряд. Це підвищує синтетичний цеоліт [Патент україни №54904. Гаенергонасиченість наночастинок, що входять в льванічний елемент. МПК (2006) Н01М4/06, агломерат, і підвищує енергоємність наногальваН01М4/36. Опубл. 17.03.2003. Бюл. № 3/2003]. нічного елемента. Недоліками відомого гальванічного елемента В пропонованому наногальванічному елементі є великі габарити і висока матеріаломісткість, що метал наночастинок знаходиться в аморфному призводить до його дорожчання. стані. Це підвищує енергоємність наногальванічВідомий гальванічний елемент, що складаєтьного елемента. Аморфний стан металу, з якого ся з короткозамкнутих негативного і позитивного складається частинка, додає їй нові фізичні власелектродів, що знаходяться в електроліті і виконативості. Кристалічний і аморфний стани тіла різні з металів з різними електрохімічними потенціаняться за своїми фізичними властивостями, такилами, а метали вибрані з ряду: срібло, мідь, золоми як розчинність, температура плавлення, то, платина [Патент России №2190573. твердість, питома вага. Тіла в аморфному стані Антимикробный ионатор и способ приготовления мають більш низькі точки плавлення, меншу питолечебно - профилактического раствора. МПК7 му вагу і меншу твердість, вони легше розчинні і C02F1/467. Опубл. 2002.10.10]. більш доступні дії хімічних агентів. При зворотному Недоліками відомого гальванічного елемента переході речовини з аморфного стану в кристалічє великі габарити і висока матеріаломісткість, що ний виділяється багато тепла, а також спостерігапризводить до його дорожчання. ються світлові явища. Відомий наногальванічний елемент, що склаЕлектроди гальванічного елемента - наночасдається з короткозамкнутих негативного і позитивтинки різнорідних металів, одержують електроімного електродів, що знаходяться в електроліті і пульсною абляцією поверхні металевих гранул в виконані з металів з різними електрохімічними рідині. Це дозволяє отримати електричне заряпотенціалами, а електроди виконані у вигляді агджені наночастинки і перевести матеріал наночасломератів наночастинок різнорідних металів, які тинок в аморфний стан, що збільшує запасену утворюють електрохімічні пари [Патент України на енергію елемента [Патент України на корисну мокорисну модель №27410. Наногальванічний еледель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспермент. МПК Н01М8/00, Н01М14/00, Н01М6/24, гування металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. C02F1/467. Опубл. 25.10.2007, Бюл. №17]. Бюл.№7.] Недоліком відомого наногальванічного елемеВ ланцюжках електропровідних гранул відбунта є недостатня електрична місткість, обумовлеваються розрядні проміжки. При пропусканні через на неоптимальним співвідношенням розмірів награнули імпульсів електричного струму в розрядноелектродів. них проміжках між електропровідними гранулами Найближчим до того, що заявляється є нановиникають іскрові розряди, що призводять до абгальванічний елемент, що складається з коротколяції поверхні гранул. Використовують металеві замкнути х негативного і позитивного електродів, гранули з різнорідних металів, що мають переважщо знаходяться в електроліті і виконані з металів з но найбільшу різницю величин електродних потерізними електрохімічними потенціалами, а електнціалів. роди виконані у вигляді агломератів наночастинок За рахунок електроімпульсної абляції здійснюрізнорідних металів, які утворюють електрохімічні ється вибухоподібне диспергування матеріалу. В пари, при цьому форма електродів переважно каналах розряду температура досягає 10тис. грасферична, площі поверхні негативного і позитивдусів. Ділянки поверхні гранул в локалізованих ного електродів приблизно рівні, а середній діазонах іскрових розрядів плавляться і вибухопометр негативного і позитивного електродів передібнo руйнуються на найдрібніші наночастинки і важно менше 1мкм [Патент України на корисну пару. Здійснюється локалізоване руйнування грамодель №29007. Наногальванічний елемент. МПК нул електропровідних матеріалів імпульсами елекН01М8/00, Н01M14/00, H01M6/24, C02F1/467. тричного струму. Розплавлені наночастинки, що Опубл.25.12.2007, Бюл. №21]. розлітаються, мають сферичну форму, вони швидНедоліком відомого наногальванічного елемеко охолоджуються в рідині з фіксацією аморфного нта є недостатня його енергоємність. обумовлена стану. недостатньою енергонасиченістю наночастинок. При електроімпульсній абляції на поверхні меВ основу корисної моделі поставлена задача талевих гранул виникають свіжоутворені поверхні, підвищення енергоємності наногальванічного які володіють властивістю випускати потік електелемента. ронів [див. Открытие №290 от 7 июня 1986г. КоЗапропонований, як і відомий наногальванічнюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. ний елемент складається з негативного і позитивФизико-технические науки. Изд-во МГУ. 1988, ного електродів, що мають переважно сферичну с.372-374]. Емісія електронів є результатом висоформу, мають приблизно рівні площі поверхні, кої густини зарядів свіжоутворених поверхонь. При виконані з металів з різними електрохімічними розділенні поверхонь під час руйнування матеріапотенціалами у вигляді агломерату наночастинок лу металевих гранул здійснюється розділення різрізнорідних металів, які утворюють електрохімічну нойменних зарядів, що призводить до утворення в пару, і, відповідно до цієї пропозиції наночастинки областях розривів речовини електричного поля напруженістю до 107 В/см. Таке електричне поле 5 38482 6 вириває електрони з поверхні матеріалу. Це фізиНа кресленні представлено схематичне зочне явище призводить до того, що наночастинки, браження наногальванічного елемента. Наногальзнаходячись в потоках електронів набувають пованічний елемент містить наночастинки 1 і 2 різверхневий електричний заряд за рахунок надлишнорідних металів, що створюють електроди (анод ку електронів, що значно підвищує енергонасиче1 і катод 2). Наночастинки 1 і 2 мають поверхневий ність наночастинок. електричний заряд, а метал наночастинок знахоНа поверхні одних частинок «налипають» інші диться в аморфному стані. Анод 1 і катод 2 знахочастинки, які покривають їх поверхню. В результадяться в електроліті 3. Кожний агломерат наночаті, в рідині утворюються агломерати наночастинок стинок анод-катод утворює в електроліті 3 різнорідних металів, які утворюють електрохімічну окремий наногальванічний елемент. Електроди 1 і пару. 2 наногальванічного елемента виконані з металів з Оскільки в єдиному технологічному процесі є різними електрохімічними потенціалами, наприможливість одержувати величезну кількість наноклад, Сu і Ag. частинок (більше 1012 в літрі рідини), то приведена Знаходячись в електроліті 3. агломерати з навартість на один гальванічний елемент виходить ночастинками-наноелектродами 1 і 2 функціонудуже низька. ють як нанорозмірні гальванічні елементи. Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601