Zložljivi superkondenzatorji
Če je baterija shranjena energija maratoncev na svetu, tako da lahko super kondenzator primerjamo s sprinterjem: superkondenzator je bolj primeren za aplikacije za kratkotrajno shranjevanje energije, vendar je dolgotrajna baterija boljša izbira. Zdaj so inženirji iz Georgia Tech in univerze v Južni Koreji razvili nov superkondenzator zasnovan tako, da omogoča shranjevanje več energije za daljša časovna obdobja. Superkondenzator je narejen iz metaliziranega papirja.
Baterije imajo visoko gostoto energije, a nizko gostoto moči, kar pomeni, da lahko dolgo časa hranijo energijo.Superkondenzatorji imajo nasprotno težavo: lahko takoj zagotovijo supertokovno moč, vendar z nizko gostoto energije. Raziskovalci želijo razviti superkondenzator, ki uravnava gostoto energije in gostoto moči.
V ta namen, skupina je razvila relativno preprost postopek za izdelavo takih naprav. Prvič, potopite kos papirja v vodno raztopino, ki vsebuje aminsko površinsko aktivno snov, in ga nato potopite v raztopino, napolnjeno z nanodelci zlata. Površinsko aktivne snovi pomagajo zlatu, da pride v papir in se nanj oprime.
Naslednji, znanstveniki uporabljajo isto metodo za dodajanje plasti kovinskega oksida, vključno z manganovim oksidom.Končno, zlata prevodna plast in plast kovinskega oksida za shranjevanje, zaradi česar superprevodnik nima samo visoke energijske gostote in gostote moči, ampak tudi v primeru brez izgube te energije zlaganje in rezanje.
“To je v bistvu zelo preprost postopek,” je rekel Seung Woo Lee, soavtor študije. V izmeničnem postopku iz čaše korak za korakom na celuloznih vlaknih zagotavljamo dobro konformno prevleko, lahko zložimo metaliziran papir, in se lahko upogne brez škode za električno prevodnost, nadzirati moramo premaze v nano merilu, ki jih nanašamo na papir, če povečate plasti, uspešnost bo še naprej rasla, temeljijo na navadnem papirju.”
Gostota moči superkondenzatorja iz metaliziranega papirja je 15.1 mW/cm
2. Gostota energije je 267.3 uW/cm
2, raziskovalci pravijo, da je najzmogljivejši tekstilni superkondenzator.”Da, lahko izdelamo velikost vzorca ne sme biti nobenih omejitev,” je rekel Lee, “določiti moramo le najboljšo debelino, zagotoviti dobro električno prevodnost, hkrati zmanjšati uporabo nanodelcev, za optimizacijo kompromisa med stroški in zmogljivostjo.
Naslednji, ekipa namerava poskusiti uporabiti tkanino kot osnovni material in na koncu uporabiti isti postopek za razvoj baterije.
“Ta prilagodljiva naprava za shranjevanje energije lahko nudi edinstveno priložnost za povezavo med nosljivo napravo in internetom,” Lee je dejal. Lahko podpremo najnaprednejše raziskave in razvoj prenosnih elektronskih izdelkov, lahko imamo priložnost za to vrsto super kondenzatorja in za biomedicinske senzorje, zabavne elektronike in vojaških elektronskih izdelkov, in podobne aplikacije kombinirana oprema za zbiranje električne energije.”
