Skladacie superkondenzátory
Ak je v batérii uložená energia maratónskych bežcov na svete, takže super kondenzátor sa dá prirovnať k šprintérovi: super kondenzátor je vhodnejší pre aplikácie s krátkodobou akumuláciou energie, ale dlhodobá batéria je lepšia voľba. Teraz inžinieri z Georgia tech a univerzity v Južnej Kórei vyvinuli novú superkondenzátor navrhnutý tak, aby mu umožnil uchovávať viac energie na dlhšie časové obdobia. Superkondenzátor je vyrobený z metalizovaného papiera.
Batérie majú vysokú hustotu energie, ale nízku hustotu energie, čo znamená, že dokážu uchovávať energiu na dlhé časové úseky.Superkondenzátory majú opačný problém: môžu okamžite poskytnúť nadprúdový výkon, ale s nízkou hustotou energie. Výskumníci chcú vyvinúť superkondenzátor, ktorý vyvažuje hustotu energie a hustotu výkonu.
Za týmto účelom, tím vyvinul pomerne jednoduchý postup na výrobu takýchto zariadení.Po prvé, ponorte kúsok papiera do vodného roztoku obsahujúceho amínovú povrchovo aktívnu látku a potom ho ponorte do roztoku naplneného nanočasticami zlata. Surfaktanty pomáhajú zlatu dostať sa do papiera a prilepiť sa naň.
Najbližší, vedci používajú rovnakú metódu na pridávanie vrstiev oxidu kovu, vrátane oxidu mangánu.Konečne, zlatá vodivá vrstva a vrstva oxidu kovu na jej uloženie, robí supravodič má nielen vysokú hustotu energie a hustotu výkonu, ale aj v prípade bez straty tejto energie skladanie a rezanie.
“Je to v podstate veľmi jednoduchý proces,” povedal Seung Woo Lee, spoluautorom štúdie. V kadičke sa postupným procesom na celulózovom vlákne striedavo poskytuje dobrý konformný povlak, môžeme zložiť metalizovaný papier, a môže sa ohýbať bez poškodenia elektrickej vodivosti, máme kontrolovať nanovrstvy, ktoré sa majú aplikovať na papier, ak zväčšíte vrstvy, výkon bude stále rásť, tieto sú založené na obyčajnom papieri.”
Hustota výkonu metalizovaného papierového superkondenzátora je 15.1 mW/cm
2. Hustota energie je 267.3 uW/cm
2, výskumníci tvrdia, že ide o najvýkonnejší textilný superkondenzátor.”Áno, môžeme vyrobiť veľkosť vzorky by nemali byť žiadne obmedzenia,” povedal Lee, “potrebujeme len stanoviť najlepšiu hrúbku, poskytnúť dobrú elektrickú vodivosť, minimalizovať súčasne používanie nanočastíc, optimalizovať kompromis medzi nákladmi a výkonom.
Najbližší, tím plánuje vyskúšať použiť látku ako základný materiál a prípadne použiť rovnaký proces na vývoj batérie.
“Toto flexibilné zariadenie na ukladanie energie môže poskytnúť jedinečnú príležitosť na prepojenie medzi nositeľným zariadením a internetom,” Lee povedal. Môžeme podporiť najpokročilejší výskum a vývoj prenosných elektronických produktov, môžeme mať šancu na tento druh super kondenzátora a na biomedicínske senzory, spotrebnej elektroniky a vojenských elektronických výrobkov, a podobné aplikácie kombinované zariadenia na zber elektrickej energie.”
