编者按:这是一个由Veronica Augustyn她是北卡罗来纳州立大学的助理教授材料科学与工程系.在我们正在进行研究问题系列,北卡罗来纳州的研究人员解决科学,技术,工程和数学的价值。
如果你想建立一个像纸一样薄的手机电池,你的手机一个星期,或者电动汽车像特斯拉500英里一次充电和充电在短短10分钟,你就会开始考虑小——小的原子决定能源存储机制和电池寿命。
在材料科学和工程领域,我们已经在这个尺度上思考了一段时间——理解并改造构成我们周围有形世界的原子。
在我的团队中,我们研究的是在能量储存和转换设备中起作用的材料,包括电池和燃料电池。在这些设备中,材料可能面临许多挑战,如高腐蚀性环境和大的机械变形。
虽然制造商正在以疯狂的速度不断改进锂离子电池,但我们正在考虑超越锂离子的材料和能源存储机制,目前还没有准备好商业化。我们小组的一个研究领域,目前是由美国国家科学基金会资助的,是研究材料中纳米水层的存在是否能够实现快速的能量存储。
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订阅我们学院关于科学研究重要性的最新报道。我们使用的氧化钨模型系统相当重,但为研究我们的假设提供了理想的结构。从我们实验室获得的基本理解具有巨大的商业应用潜力,但这不一定是我们研究最重要的结果。有人可能会说,我们生产的最重要的产品是下一代的科学家和工程师。
在我们的团队中,本科生和研究生将接受材料合成、材料表征和电化学表征方面的培训。这些学生随后在工业、国家实验室和其他大学工作。所以无论你是否想要一个电池来储存太阳能电池的能量;一款零排放(超快、超静音)的电动汽车;或者停止不停地给手机充电——研究很重要!
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