Superkapasitor yang Dapat Dilipat
Jika baterainya tersimpan energi para pelari maraton di dunia, jadi kapasitor super bisa diibaratkan seperti sprinter: kapasitor super lebih cocok untuk aplikasi penyimpanan energi jangka pendek, tapi baterai jangka panjang adalah pilihan yang lebih baik. Sekarang para insinyur dari teknologi Georgia dan universitas Korea Selatan telah mengembangkan baterai baru superkapasitor dirancang untuk memungkinkannya menyimpan lebih banyak energi untuk jangka waktu yang lebih lama. Superkapasitor terbuat dari kertas logam.
Baterai memiliki kepadatan energi yang tinggi tetapi kepadatan daya yang rendah, yang berarti mereka dapat menyimpan energi untuk jangka waktu yang lama. Superkapasitor memiliki masalah sebaliknya: mereka dapat segera memberikan kekuatan arus super, namun dengan kepadatan energi yang rendah. Para peneliti ingin mengembangkan superkapasitor yang menyeimbangkan kepadatan energi dan kepadatan daya.
Untuk tujuan ini, tim mengembangkan proses yang relatif sederhana untuk membuat perangkat tersebut. Pertama, celupkan selembar kertas ke dalam larutan air yang mengandung surfaktan amina dan kemudian rendam dalam larutan yang berisi nanopartikel emas. Surfaktan membantu emas masuk ke dalam kertas dan menempel padanya.
Berikutnya, para ilmuwan menggunakan metode yang sama untuk menambahkan lapisan oksida logam, termasuk mangan oksida. Akhirnya, lapisan konduktif emas dan lapisan oksida logam untuk menyimpannya, menjadikan superkonduktor tidak hanya memiliki kepadatan energi dan kepadatan daya yang tinggi, tetapi juga dalam hal tidak ada kehilangan pelipatan dan pemotongan energi ini.
“Ini pada dasarnya adalah proses yang sangat sederhana,” kata Seung Woo Lee, rekan penulis penelitian ini. Kami dalam proses langkah demi langkah gelas kimia bergantian pada serat selulosa memberikan lapisan konformal yang baik, kita bisa melipat kertas metalisasi, dan dapat ditekuk tanpa merusak konduktivitas listrik, kita harus mengontrol lapisan skala nano untuk diterapkan pada kertas, jika menambah lapisan, kinerjanya akan terus meningkat, ini didasarkan pada kertas biasa.”
Kepadatan daya superkapasitor kertas metalisasi adalah 15.1 mW/cm
2. Kepadatan energinya adalah 267.3 uW/cm
2, para peneliti mengatakan ini adalah superkapasitor tekstil dengan kinerja tertinggi.”Ya, kami dapat memproduksi ukuran sampel tanpa batasan,” kata Lee, “kita hanya perlu menentukan ketebalan terbaik, untuk memberikan konduktivitas listrik yang baik, meminimalkan penggunaan nanopartikel pada saat yang bersamaan, untuk mengoptimalkan trade-off antara biaya dan kinerja.
Berikutnya, tim berencana untuk mencoba menggunakan kain sebagai bahan dasar dan akhirnya menggunakan proses yang sama untuk mengembangkan baterai.
“Perangkat penyimpanan energi yang fleksibel ini dapat memberikan peluang unik untuk koneksi antara perangkat yang dapat dikenakan dan Internet,” Lee berkata.Kami dapat mendukung penelitian dan pengembangan produk elektronik portabel tercanggih, kita dapat memiliki kesempatan untuk menggunakan kapasitor super semacam ini dan sensor biomedis, elektronik konsumen dan produk elektronik militer, dan aplikasi serupa menggabungkan peralatan pengumpulan energi listrik.”
