Kokoontaitettavat superkondensaattorit
Jos akku on varastoitu energiamaraton-juoksijoille maailmassa, joten superkondensaattoria voidaan verrata sprinteriin: superkondensaattori soveltuu paremmin lyhytaikaiseen varastointiin tarkoitettuihin energiasovelluksiin, mutta pitkäkestoinen akku on parempi valinta. Nyt Georgian tekniikan ja Etelä-Korean yliopiston insinöörit ovat kehittäneet uuden superkondensaattori suunniteltu siten, että se pystyy varastoimaan enemmän energiaa pidempään. Superkondensaattori on valmistettu metalloidusta paperista.
Paristoilla on korkea energiatiheys, mutta pieni tehotiheys, mikä tarkoittaa, että ne voivat varastoida energiaa pitkiä aikoja. Superkondensaattoreilla on päinvastainen ongelma: ne voivat välittömästi tuottaa supervirran, Tutkijat haluavat kehittää superkondensaattorin, joka tasapainottaa energian tiheyden ja tehon tiheyden.
Tätä varten, tiimi kehitti suhteellisen yksinkertaisen prosessin tällaisten laitteiden valmistamiseksi, upota paperi pala amiinipinta-aktiivista ainetta sisältävään vesiliuokseen ja upota se sitten kulta-nanohiukkasilla täytettyyn liuokseen..
Seuraava, tutkijat käyttävät samaa menetelmää metallioksidikerrosten lisäämiseen, mukaan lukien mangaanioksidi, kultaa johtava kerros ja metallioksidikerros sen varastoimiseksi, tekee suprajohteesta paitsi korkean energiatiheyden ja tehotiheyden, mutta myös silloin, kun nämä energian taittaminen ja leikkaaminen eivät häviä.
“Se on pohjimmiltaan hyvin yksinkertainen prosessi,” sanoi Seung Woo Lee, Tutkimuksen toinen kirjoittaja. Vaihdoitamme dekantterilasia askel askeleelta selluloosakuidulla, mikä antaa hyvän konformaalisen päällysteen, voimme taittaa metalloitua paperia, ja voidaan taivuttaa vahingoittamatta sähkönjohtavuutta, meidän on kontrolloitava paperille levitettäviä nanopinnoitteita, jos lisää kerroksia, suorituskyky kasvaa edelleen, nämä perustuvat tavalliseen paperiin.”
Metalloidun paperin superkondensaattorin tehotiheys on 15.1 mW / cm
2. Energiatiheys on 267.3 uW / cm
2, tutkijoiden mukaan se on tehokkain tekstiilien superkondensaattori.”Kyllä, voimme tuottaa otoksen koon, ei pitäisi olla rajoituksia,” Lee sanoi, “meidän on vain määritettävä paras paksuus, hyvän sähkönjohtavuuden takaamiseksi, minimoida nanohiukkasten käyttö samanaikaisesti, kustannusten ja suorituskyvyn välisen kompromissin optimoimiseksi.
Seuraava, tiimi aikoo yrittää käyttää kangasta perusmateriaalina ja lopulta käyttää samaa prosessia pariston kehittämiseksi.
“Tämä joustava energian varastointilaite voi tarjota ainutlaatuisen mahdollisuuden muodostaa yhteys puettavan laitteen ja Internetin välille,” Lee sanoi. Voimme tukea kannettavien elektronisten tuotteiden kehittyneintä tutkimusta ja kehitystä, meillä voi olla mahdollisuus tällaiseen superkondensaattoriin ja biolääketieteellisiin antureihin, kulutuselektroniikka ja sotilaalliset elektroniikkatuotteet, ja vastaavissa sovelluksissa yhdistetyt energiankeräyslaitteet.”