Všeobecné

Vedci vytvárajú flexibilný superkondenzátor striekaním plastových fólií


Indický vedecký inštitút (IISc) vyvinul efektívny superkondenzátor vytlačený na plastovej fólii. Táto technológia je ľahká, kompaktná a flexibilná.

Superkondenzátory majú potenciál jedného dňa vymeniť batérie používané v elektrických autách, mobilných telefónoch alebo notebookoch, nabíjajú sa veľmi rýchlo a pracujú s takmer stopercentnou účinnosťou. Všeobecne sú však objemné a dokážu súčasne ukladať iba veľmi obmedzené množstvo energie.

Výzvou pre vedcov bolo zmenšiť veľkosť a zvýšiť výkon. Ich výroba pomocou súčasných techník je tiež drahá a pomalá.

„Tieto superkondenzátory môžeme skutočne vytlačiť kdekoľvek a na akýkoľvek podklad; dajú sa teda ľahko namontovať na akýkoľvek povrch, rovnako ako jednoduchý nástrek na steny.“

Prelom v Indickom vedeckom ústave priniesol vedcom vytvorenie flexibilného superkondenzátora vyvinutím techniky nanášania striekania pridaním vrstiev hybridných nanokompozitov na ohybnú plastovú fóliu. Technika striedavej vrstvy zvyšuje povrchovú plochu a pohyb nábojov.

„Tieto superkondenzátory môžeme skutočne vytlačiť kdekoľvek a na akýkoľvek podklad; dajú sa teda ľahko namontovať na akýkoľvek povrch, rovnako ako jednoduchý nástrek na steny,“ hovorí hlavný autor Abha Misra, docent na Katedre prístrojovej techniky a aplikovanej fyziky, IISc .

Superkondenzátory používajú na ukladanie náboja statickú elektrinu namiesto toxických chemikálií, ako sú batérie.

Kondenzátory majú širokú škálu aplikačného potenciálu

Superkondenzátory majú zvyčajne dve elektródy ponorené do elektrolytu a oddelené tenkým izolátorom. Keď sú elektródy nabité, vytvorí sa medzi nimi elektrické pole, ktoré umožňuje ukladanie energie. Väčší náboj sa generuje, keď majú elektródy väčší povrch.

Superkondenzátory fungujú naozaj dobre v prípadoch, keď je potrebný rýchly výbuch energie, ako napríklad rozsvietenie baterky alebo ako dynamické brzdy v automobiloch, vlakoch a vo výťahoch. Superkondenzátory v súčasnosti nemôžu vo väčšine aplikácií konkurovať batériám.

Superkondenzátor by pri rovnakom nabití vážil 40-krát viac ako bežná batéria. Nová technológia vyvinutá Indickým ústavom vedy rozprašuje tenké striedavé vrstvy uhlíkových nanorúrok potiahnutých MnO2 (CNT) a redukovaný oxid grafénu (rGO) naskladaných na masku z nehrdzavejúcej ocele prilepenú na štandardnom PET plaste.

Prelomová technika ponúka väčšiu úložnú kapacitu ako súčasné superkondenzátory

Toto vzorovanie zväčšuje povrchovú plochu a tiež umiestňuje materiály tak, aby sa náboj mohol efektívne pohybovať. Zatiaľ sa ukázalo, že výsledky majú väčšiu úložnú kapacitu ako súčasné superkondenzátory.

Ohýbanie potlačeného hárku nijako neovplyvnilo jeho výkon, čo znamená, že tento typ stavebnej techniky superkondenzátora má potenciál v aplikáciách na ukladanie energie. Všetky podrobnosti o výskume nájdete v časopise ACS Applied Materials and Interfaces.


Pozri si video: F1M1-03 Medzinárodná sústava jednotiek (November 2021).