Kokkupandavad superkondensaatorid
Kui aku on salvestatud energia maratonijooksjad maailmas, nii et superkondensaatorit võib võrrelda sprinteriga: superkondensaator sobib rohkem lühiajaliste energiasalvestusrakenduste jaoks, kuid pikaajaline aku on parem valik. Nüüd on Gruusia tehnika ja Lõuna-Korea ülikooli insenerid välja töötanud uue superkondensaator loodud selleks, et see saaks pikema aja jooksul rohkem energiat salvestada.Superkondensaator on valmistatud metalliseeritud paberist.
Akudel on kõrge energiatihedus, kuid madal võimsustihedus, mis tähendab, et nad suudavad säilitada energiat pikka aega.Superkondensaatoritel on vastupidine probleem: nad suudavad kohe pakkuda ülivooluvõimsust, kuid madala energiatihedusega. Teadlased tahavad välja töötada superkondensaatori, mis tasakaalustab energiatihedust ja võimsustihedust.
Selleks, meeskond töötas selliste seadmete valmistamiseks välja suhteliselt lihtsa protsessi.Esiteks, kastke paberitükk amiini pindaktiivset ainet sisaldavasse vesilahusesse ja seejärel kastke see kulla nanoosakestega täidetud lahusesse. Pindaktiivsed ained aitavad kullal paberisse sattuda ja selle külge kleepuda.
Järgmine, teadlased kasutavad sama meetodit metalloksiidikihtide lisamiseks, sealhulgas mangaanoksiid.Lõpuks, kuld juhtiv kiht ja metalloksiidi kiht selle hoidmiseks, muudab ülijuhil mitte ainult suure energiatiheduse ja võimsustiheduse, aga ka nende energiakadude puudumisel voltimine ja lõikamine.
“Põhimõtteliselt on see väga lihtne protsess,” ütles Seung Woo Lee, uuringu kaasautor. Vahelduva keeduklaasi samm-sammult protsessis tsellulooskiust tagame hea konformse katte, saame voltida metalliseeritud paberit, ja seda saab painutada ilma elektrijuhtivust kahjustamata, me peame kontrollima paberile kantavaid nanomõõtmelisi katteid, kui suurendada kihte, jõudlus kasvab jätkuvalt, need põhinevad tavalisel paberil.”
Metalliseeritud paberi superkondensaatori võimsustihedus on 15.1 mW/cm
2. Energiatihedus on 267.3 uW/cm
2, teadlaste sõnul on see kõige suurema jõudlusega tekstiilist superkondensaator.”Jah, me saame toota valimi suurus ei tohiks olla piiranguid,” Lee ütles, “peame ainult kindlaks määrama parima paksuse, hea elektrijuhtivuse tagamiseks, minimeerida samal ajal nanoosakeste kasutamist, optimeerida kulude ja jõudluse vahelist kompromissi.
Järgmine, meeskond kavatseb proovida kasutada kangast alusmaterjalina ja lõpuks kasutada sama protsessi aku väljatöötamiseks.
“See paindlik energiasalvestusseade võib pakkuda ainulaadset võimalust kantava seadme ja Interneti vahelise ühenduse loomiseks,” Lee ütles.Saame toetada kaasaskantavate elektroonikatoodete kõige arenenumat uurimis- ja arendustegevust, meil võib olla võimalus sellist superkondensaatorit ja biomeditsiiniliste andurite jaoks, olmeelektroonika ja militaarelektroonikatooted, ja sarnased rakendused kombineeritud energia kogumise seadmed.”
