Inklapbare supercondensatoren
Als de batterij energie-marathonlopers ter wereld opslaat, dus de supercondensator kan worden vergeleken met een sprinter: supercondensator is meer geschikt voor toepassingen voor opslag van energie op korte termijn, maar een batterij voor de lange termijn is een betere keuze. Nu hebben ingenieurs van Georgia Tech en de universiteit van Zuid-Korea een nieuwe ontwikkeld supercondensator ontworpen om meer energie voor langere tijd op te slaan. De supercondensator is gemaakt van gemetalliseerd papier.
Batterijen hebben een hoge energiedichtheid, maar een lage vermogensdichtheid, wat betekent dat ze energie voor langere tijd kunnen opslaan. Supercondensatoren hebben het tegenovergestelde probleem: ze kunnen onmiddellijk superstroom leveren, maar met een lage energiedichtheid. De onderzoekers willen een supercondensator ontwikkelen die de energiedichtheid en de vermogensdichtheid in evenwicht houdt.
Daartoe, het team ontwikkelde een relatief eenvoudig proces om dergelijke apparaten te maken. Ten eerste, doop een stuk papier in een waterige oplossing die een oppervlakteactieve amine bevat en dompel het vervolgens onder in een oplossing gevuld met gouden nanodeeltjes. Oppervlakteactieve stoffen helpen goud in het papier te komen en eraan te blijven plakken.
Volgende, wetenschappers gebruiken dezelfde methode om metaaloxidelagen toe te voegen, inclusief mangaanoxide. Eindelijk, goudgeleidende laag en metaaloxidelaag om het op te slaan, maakt dat supergeleider niet alleen een hoge energiedichtheid en vermogensdichtheid heeft, maar ook bij geen verlies van deze energie bij het vouwen en snijden.
“Het is eigenlijk een heel eenvoudig proces,” zei Seung Woo Lee, co-auteur van de studie. We wisselen het bekerglas stap voor stap af op de cellulosevezel en zorgen voor een goede conforme coating, we kunnen gemetalliseerd papier vouwen, en kan worden gebogen zonder de elektrische geleidbaarheid te beschadigen, we moeten controleren welke coatings op nanoschaal op het papier moeten worden aangebracht, als je de lagen vergroot, de prestaties zullen blijven groeien, deze zijn gebaseerd op gewoon papier.”
De vermogensdichtheid van de supercondensator van gemetalliseerd papier is 15.1 mW/cm
2. De energiedichtheid bedraagt 267.3 uW/cm
2, de onderzoekers zeggen dat het de best presterende supercondensator van textiel is.”Ja, we kunnen de grootte van het monster produceren, er mogen geen beperkingen zijn,” zei Lee, “we hoeven alleen de beste dikte vast te stellen, voor een goede elektrische geleiding, tegelijkertijd het gebruik van nanodeeltjes minimaliseren, om de afweging tussen kosten en prestaties te optimaliseren.
Volgende, Het team is van plan de stof als basismateriaal te gebruiken en uiteindelijk hetzelfde proces te gebruiken om de batterij te ontwikkelen.
“Dit flexibele energieopslagapparaat kan een unieke mogelijkheid bieden voor de verbinding tussen het draagbare apparaat en internet,” Lee zei: We kunnen het meest geavanceerde onderzoek en de ontwikkeling van draagbare elektronische producten ondersteunen, we kunnen een kans maken op dit soort supercondensatoren en op biomedische sensoren, consumentenelektronica en militaire elektronische producten, en soortgelijke toepassingen gecombineerde apparatuur voor het verzamelen van energie.”
