Új típusú szilárdtest kondenzátort fejlesztettek ki, amely ötvözi a supercapacitors és a legjobb tulajdonságait
A Houston Rice Egyetem kutatói viszonylag nemrég mutatták be a nanotechnológiával létrehozott új kapacitású, nagy kapacitású kondenzátorokat, amelyek ötvözik a szuperkapacitások és akkumulátorok legjobb tulajdonságait.
Az egyszerű kondenzátorok az elemekkel összehasonlítva sokkal gyorsabban, több ezer és százszor tölthetők fel, és felszabadítják a tárolt energiát. Ellenkező esetben az újratölthető akkumulátorok sokkal több energiát tudnak felhalmozni, mint a kondenzátorok.
Vannak is kétrétegű kondenzátor (elektromos kétrétegű kondenzátorok, EDLC), mindig felismerhető a szuperkondenzátort, milyen kapacitásértékük hasonló kapacitásának akkumulátorok fenntartása mellett ez a magas arány töltési-kisütési egyszerű kondenzátorok. De a legtöbb EDLC kondenzátor folyékony vagy gélelektrolitokat használ, amelyek normális működésképtelenné válnak, és magas vagy alacsony hőmérsékleten nem működnek. Nem is olyan régen, a Houston Rice Egyetem tudósai új típusú, hatalmas kapacitású szilárd kondenzátorokat hoztak létre, és a nanotechnológiát alkalmazva a tudósok sikerült megkerülni a fenti korlátozásokat.
Az új szilárd kondenzátorok alapja a szén nanocsövek "kötegei", amelyek mindegyike átmérője 15-20 nanométer és hossza 50 mikron.
A nanocsövek ezen "erdeje" segít maximalizálni a hatékony felületet, amely meghatározza a kondenzátor elektromos kapacitását. Bármilyen „csomag” a nanocsövek csatolt a felszínre a vas, titán és a hajtogatás vékony réteg arany, ezeknek a használata két fém lehetővé teszi, hogy megszerezzék a magas elektromos vezetőképesség és az erős mechanikai elektród kapcsolatban az elektróda nanocsövek.
A nanocsövek tetején egy alumínium-oxid réteget helyeztek el, amely a kondenzátor dielektromos rétegét képezi, és ezen a rétegen egy cink-oxid réteget helyeznek el, amely a kondenzátor második elektródjaként működik. És végül, a második elektród elektromos vezetőképességének növelése érdekében egy ezüstréteget helyeztek el a cink-oxid tetejére.
Ábra. 1. Az új szilárdtest-kondenzátor létrehozásakor használt szén nanocsövek "csomópontjai".
A Rice Egyetem szilárdtest supercapacitorját a magas és az alacsony hőmérséklet hatása teljesen érintetlenül hagyja, és nagymértékben megviseli a töltés-kisülési folyamatokat. A gyártás folyamata meglehetősen egyszerű és méretezhető, ami lehetővé teszi, hogy gyakorlatilag bármilyen alakú és méretű kondenzátorokat hozzon létre.
Mindez teszi az ilyen típusú kondenzátorokat a legjobb megoldásnak az elektromos járművekben való használatra, ahol a karosszéria belső felületére helyezhető. Az ilyen kondenzátorok kellően tartós anyagából is lehetséges a mikrorobok kialakításának elemei, amelyek maguk számára áramforrást jelentenek.
„A hazai fejlesztés szilárdtest szuperkondenzátort lehet használni energiatároló sok későbbi eszközökön, beleértve a rugalmas kijelzők, bioimplantanty, érzékelők különböző típusú és egyéb elektronikus eszközök, amelyek megkövetelik az energia hatalmas kapacitás, a tehetség hamarosan felszámolásra, és mivel a felhalmozott energia” - mondta Cary Pint (Cary Pint), az egyik tudós, aki vezette ezeket a tanulmányokat.
A fent említett tanulmányokon kívül ez az egyetem az energiatároló fejlesztését fejleszti, amely ötvözi az akkumulátor kondenzátorok és akkumulátorok teljesítményét.
De Illinois tudósok teljesen elment a másik irányba, az általuk létrehozott nanoszerkezetű lítium ion akkumulátor, ami már abban a pillanatban fel lehet tölteni, és lemerült 100-szor gyorsabb, mint a klasszikus lítium-ion akkumulátor.
MIÉRT TARTALMAZHATÓ. Állandó és változó kondenzátorok [rádióamatőr TV 32]
Érdekes hozzászólások
Népszerű cikkek a webhelyen:
A grafén - a kétdimenziós kristályos formája a szén, ígéretes anyag a mikro- és nanoelektronika előállításához. Alkalmazásával ...
A Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter) modelljével összhangban, egy közös modell, amely leírja az univerzum fejlődését és az előfordulás folyamatát, a ...
Nem is olyan régen, Wolfgang Lechner, Philipp Hauke és Peter Zoller tudósok ...
A Metropolitan Physical Engineering University (MIPT) kutatócsoportja, akik az Inria kutatóközpontja, Grenoble, ...
A Madison-i Wisconsin Egyetem kutatói egy egyszerű és olcsó módszert találtak arra, hogy a gyaloglás a megfelelő villamos energiává alakuljon. Xudong Wang és az ő ...
Moszkvai kutatók neve MV. Lomonosov, a Skolkovo Technologies és a Tudományos Intézet és a Saratov Nemzeti Kutatási ...