Πτυσσόμενοι υπερκαταναλωτές
Εάν η μπαταρία είναι αποθηκευμένη ενέργεια δρομείς μαραθωνίου στον κόσμο, οπότε ο υπερπυκνωτής μπορεί να συγκριθεί με έναν σπρίντερ: ο υπερπυκνωτής είναι πιο κατάλληλος για εφαρμογές βραχυπρόθεσμης αποθήκευσης ενέργειας, αλλά η μακροχρόνια μπαταρία είναι μια καλύτερη επιλογή.Τώρα μηχανικοί από την τεχνολογία της Γεωργίας και το πανεπιστήμιο της Νότιας Κορέας ανέπτυξαν μια νέα υπερπυκνωτής έχει σχεδιαστεί για να του επιτρέπει να αποθηκεύει περισσότερη ενέργεια για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Ο υπερπυκνωτής είναι κατασκευασμένος από επιμεταλλωμένο χαρτί.
Οι μπαταρίες έχουν υψηλή ενεργειακή πυκνότητα αλλά χαμηλή πυκνότητα ισχύος, που σημαίνει ότι μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα.Οι υπερπυκνωτές έχουν το αντίθετο πρόβλημα: μπορούν να παρέχουν αμέσως ισχύ υπερέντασης, αλλά με χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα. Οι ερευνητές θέλουν να αναπτύξουν έναν υπερπυκνωτή που εξισορροπεί την ενεργειακή πυκνότητα και την πυκνότητα ισχύος.
Για το σκοπό αυτό, η ομάδα ανέπτυξε μια σχετικά απλή διαδικασία για την κατασκευή τέτοιων συσκευών.Πρώτον, βουτήξτε ένα κομμάτι χαρτί σε ένα υδατικό διάλυμα που περιέχει επιφανειοδραστική ουσία αμίνης και μετά βυθίστε το σε διάλυμα γεμάτο με νανοσωματίδια χρυσού. Τα επιφανειοδραστικά βοηθούν τον χρυσό να μπει στο χαρτί και να κολλήσει σε αυτό.
Επόμενος, Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν την ίδια μέθοδο για να προσθέσουν στρώματα μεταλλικού οξειδίου, συμπεριλαμβανομένου του οξειδίου του μαγγανίου.Τέλος, αγώγιμο στρώμα χρυσού και στρώμα οξειδίου μετάλλου για την αποθήκευση του, κάνει υπεραγωγός δεν έχει μόνο υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και πυκνότητα ισχύος, αλλά και σε περίπτωση μη απώλειας αυτών των ενεργειακών αναδιπλώσεων και κοπής.
“Είναι βασικά μια πολύ απλή διαδικασία,” είπε ο Seung Woo Lee, συν-συγγραφέας της μελέτης. Εμείς σε εναλλασσόμενο ποτήρι ζέσεως βήμα προς βήμα διαδικασία στις ίνες κυτταρίνης παρέχουμε καλή σύμμορφη επίστρωση, μπορούμε να διπλώσουμε επιμεταλλωμένο χαρτί, και μπορεί να λυγίσει χωρίς βλάβη στην ηλεκτρική αγωγιμότητα, πρέπει να ελέγχουμε τις επικαλύψεις νανοκλίμακας για να εφαρμοστούν στο χαρτί, αν αυξήσετε τις στρώσεις, η απόδοση θα συνεχίσει να αυξάνεται, βασίζονται σε απλό χαρτί.”
Η πυκνότητα ισχύος του επιμεταλλωμένου χάρτινου υπερπυκνωτή είναι 15.1 mW/cm
2. Η ενεργειακή πυκνότητα είναι 267.3 uW/cm
2, Οι ερευνητές λένε ότι είναι ο υφασμάτινος υπερπυκνωτής με την υψηλότερη απόδοση.”Ναι, μπορούμε να παράγουμε το μέγεθος του δείγματος δεν πρέπει να υπάρχει περιορισμός,” είπε ο Λι, “χρειάζεται μόνο να καθορίσουμε το καλύτερο πάχος, να παρέχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, ελαχιστοποιήστε τη χρήση νανοσωματιδίων ταυτόχρονα, για τη βελτιστοποίηση της αντιστάθμισης μεταξύ κόστους και απόδοσης.
Επόμενος, η ομάδα σχεδιάζει να δοκιμάσει να χρησιμοποιήσει το ύφασμα ως βασικό υλικό και τελικά να χρησιμοποιήσει την ίδια διαδικασία για την ανάπτυξη της μπαταρίας.
“Αυτή η ευέλικτη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία για τη σύνδεση μεταξύ της φορητής συσκευής και του Διαδικτύου,” Ο Lee είπε. Μπορούμε να υποστηρίξουμε την πιο προηγμένη έρευνα και ανάπτυξη φορητών ηλεκτρονικών προϊόντων, μπορούμε να έχουμε μια ευκαιρία σε αυτό το είδος σούπερ πυκνωτή και για βιοϊατρικούς αισθητήρες, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και στρατιωτικά ηλεκτρονικά προϊόντα, και παρόμοιες εφαρμογές συνδυασμένο εξοπλισμό συλλογής ενέργειας.”
