Katlanabilir süper kapasitörler
Pil enerji depoluyorsa dünyadaki maraton koşucuları, süper kapasitör bir kısa mesafe koşucusuyla karşılaştırılabilir: süper kapasitör, kısa süreli depolama enerji uygulamaları için daha uygundur, ancak uzun vadeli pil daha iyi bir seçimdir. Şimdi Georgia Tech ve Güney Kore Üniversitesi'nden mühendisler yeni bir pil geliştirdiler. süper kapasitör daha uzun süreler boyunca daha fazla enerji depolamasına olanak sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Süper kapasitör metalize kağıttan yapılmıştır.
Piller yüksek enerji yoğunluğuna ancak düşük güç yoğunluğuna sahiptir, bu da enerjiyi uzun süre depolayabilecekleri anlamına gelir. Süper kapasitörlerde ise tam tersi bir sorun vardır.: anında süper akım gücü sağlayabilirler, ancak enerji yoğunluğu düşük. Araştırmacılar, enerji yoğunluğunu ve güç yoğunluğunu dengeleyen bir süper kapasitör geliştirmek istiyor.
Bu amaçla, ekip bu tür cihazları yapmak için nispeten basit bir süreç geliştirdi.İlk olarak, bir parça kağıdı amin yüzey aktif madde içeren sulu bir çözeltiye batırın ve ardından onu altın nanopartiküllerle dolu bir çözeltiye batırın. Yüzey aktif maddeler altının kağıda girip yapışmasına yardımcı olur.
Sonraki, bilim adamları metal oksit katmanları eklemek için aynı yöntemi kullanıyor, manganez oksit dahil.Sonunda, altın iletken katman ve onu depolamak için metal oksit katman, süperiletkenin yalnızca yüksek enerji yoğunluğuna ve güç yoğunluğuna sahip olmasını sağlamaz, ama aynı zamanda bu enerjinin katlanıp kesilmesi durumunda da kayıp olmaması durumunda.
“Temelde çok basit bir süreç,” dedi Seung Woo Lee, çalışmanın ortak yazarı. Selüloz lifi üzerinde alternatif beher adım adım işlem yaparak iyi bir konformal kaplama sağlıyoruz, metalize kağıdı katlayabiliriz, ve elektrik iletkenliğine zarar vermeden bükülebilir, kağıda uygulanacak nano ölçekli kaplamaları kontrol edeceğiz, katmanları arttırırsanız, performans artmaya devam edecek, bunlar düz kağıda dayanmaktadır.”
Metalize kağıt süper kapasitörünün güç yoğunluğu 15.1 mW/cm
2. Enerji yoğunluğu 267.3 uW/cm
2, araştırmacılar bunun en yüksek performanslı tekstil süper kapasitörü olduğunu söylüyor.”Evet numunenin boyutunu üretebiliriz, hiçbir kısıtlama olmamalıdır,” Lee dedi, “sadece en iyi kalınlığı belirlememiz gerekiyor, iyi elektrik iletkenliği sağlamak, Aynı zamanda nanopartiküllerin kullanımını en aza indirin, maliyet ve performans arasındaki dengeyi optimize etmek.
Sonraki, Ekip, kumaşı temel malzeme olarak kullanmayı ve sonunda aynı süreci pili geliştirmek için kullanmayı planlıyor.
“Bu esnek enerji depolama cihazı, giyilebilir cihaz ile İnternet arasındaki bağlantı için eşsiz bir fırsat sağlayabilir.,” Lee şunları söyledi: Taşınabilir elektronik ürünlerin en gelişmiş araştırma ve geliştirmesini destekleyebiliriz, bu tür bir süper kapasitör ve biyomedikal sensörler için bir şansımız olabilir, tüketici elektroniği ve askeri elektronik ürünler, ve benzeri uygulamalar kombine güç enerjisi toplama ekipmanları.”
