ابررسانا قابل جمع شدن

اگر باتری ذخیره شده انرژی دوندگان ماراتن در جهان است, بنابراین ابر خازن را می توان با یک دونده مقایسه کرد: ابر خازن برای کاربردهای انرژی ذخیره سازی کوتاه مدت مناسب تر است, اما باتری طولانی مدت انتخاب بهتری است. اکنون مهندسان فناوری گرجستان و دانشگاه کره جنوبی یک دستگاه جدید توسعه داده اند. ابرخازن این ابرخازن از کاغذ متالایزه ساخته شده است..

باتری ها چگالی انرژی بالایی دارند اما چگالی توان پایینی دارند, این بدان معناست که آنها می توانند انرژی را برای مدت زمان طولانی ذخیره کنند. ابرخازن ها مشکل برعکس دارند: آنها می توانند فوراً قدرت ابرجریان را فراهم کنند, اما با چگالی انرژی کم. محققان می خواهند ابرخازنی بسازند که چگالی انرژی و چگالی توان را متعادل کند..

به این منظور, این تیم فرآیند نسبتا ساده ای را برای ساخت چنین دستگاه هایی توسعه دادند, یک تکه کاغذ را در محلول آبی حاوی سورفکتانت آمین فرو کنید و سپس آن را در محلولی پر از نانوذرات طلا فرو کنید. سورفکتانت ها به طلا کمک می کنند تا به کاغذ وارد شود و به آن بچسبد..

طرف دیگر, دانشمندان از همین روش برای اضافه کردن لایه‌های اکسید فلزی استفاده می‌کنند, از جمله اکسید منگنز. در نهایت, لایه رسانای طلا و لایه اکسید فلزی برای ذخیره آن, باعث می شود ابررسانا نه تنها چگالی انرژی و چگالی توان بالایی دارد, بلکه در صورت عدم از دست دادن این انرژی تاشو و برش.

“این اساسا یک فرآیند بسیار ساده است,” سونگ وو لی گفت, یکی از نویسندگان این مطالعه. ما در فرآیند گام به گام فنجان متناوب بر روی الیاف سلولزی پوشش منسجم خوبی را ارائه دادیم., می توانیم کاغذ متالایزه را تا کنیم, و می تواند بدون آسیب رساندن به هدایت الکتریکی خم شود, ما باید پوشش های در مقیاس نانو را برای اعمال روی کاغذ کنترل کنیم, اگر لایه ها را افزایش دهید, عملکرد به رشد خود ادامه خواهد داد, اینها بر اساس کاغذ ساده هستند.”

چگالی توان ابرخازن کاغذ متالایز شده است 15.1 mW/cm

2. چگالی انرژی است 267.3 uW/cm

2, محققان می گویند این ابرخازن نساجی با بالاترین عملکرد است.”بله، ما می توانیم اندازه نمونه را تولید کنیم، هیچ محدودیتی وجود ندارد,” لی گفت, “ما فقط باید بهترین ضخامت را ایجاد کنیم, برای ارائه رسانایی الکتریکی خوب, استفاده همزمان از نانوذرات را به حداقل برسانید, برای بهینه سازی مبادله بین هزینه و عملکرد.

طرف دیگر, این تیم قصد دارد از پارچه به عنوان ماده پایه استفاده کند و در نهایت از همان فرآیند برای توسعه باتری استفاده کند.

“این دستگاه ذخیره انرژی انعطاف پذیر می تواند فرصتی بی نظیر برای ارتباط بین دستگاه پوشیدنی و اینترنت فراهم کند,” لی گفت: ما می توانیم از پیشرفته ترین تحقیق و توسعه محصولات الکترونیکی قابل حمل پشتیبانی کنیم, ما می توانیم فرصتی برای این نوع ابر خازن و حسگرهای زیست پزشکی داشته باشیم, لوازم الکترونیکی مصرفی و محصولات الکترونیکی نظامی, و کاربردهای مشابه ترکیبی از تجهیزات جمع آوری انرژی نیرو.”