Программа Сервисный Центр
0

Исследователи разработали графеновые суперконденсаторы для портативных электронных устройств


Электрохимические конденсаторы (ЭК), также известные как суперконденсаторы или ультраконденсаторы, отличаются от обычных конденсаторов, которые можно найти в телевизорах или компьютерах, тем, что могут довольно долго хранить большой заряд. Как устройства хранения энергии они привлекают внимание, прежде всего, скоростью заряда/разряда, которая выше чем у аккумуляторов, хотя по удельной плотности энергии ЭК пока еще заметно проигрывают. Появление электрохимических конденсаторов, сочетающих в себе электрические свойства обычных конденсаторов и удельную емкость аккумуляторов, дало бы мощный толчок развитию технологии хранения энергии. Для этого требуется разработать электроды, которые не только обладали бы высокой проводимостью, но и имели еще бóльшую и доступную площадь поверхности, в отличие от обычных ЭК, где применяются электроды из активированного угля.
Исследователи разработали графеновые суперконденсаторы для портативных электронных устройств
Для изготовления таких электродов исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) использовали стандартный DVD-привод, поддерживающий технологию LightScribe. Эти электроды состоят из разреженной графеновой сетки – слоя графитообразного углерода толщиной в один атом. Такая сетка имеет превосходные механические и электрические свойства и исключительно большую площадь поверхности. Процесс получения графеновых электродов заключался в нанесении на DVD диск слоя окиси графита, который затем подвергался воздействию лазера внутри LightScribe DVD привода. Обычно устройства хранения энергии оценивают двумя основными характеристиками – удельной емкостью и удельной мощностью. Предположим, мы используем такое устройство для того, чтобы привести в движение электромобиль. Удельная емкость покажет, как далеко сможет проехать машина на одной зарядке, тогда как от удельной мощности будет зависеть то, как быстро автомобиль будет перемещаться. В данном случае устройства с электродами из гравированного лазером графена (Laser Scribed Graphene или LSG) демонстрируют сверхвысокую удельную емкость в различных электролитах при большой удельной мощности и превосходной стабильности цикла ЭК. Более того, эти ЭК не теряют своих превосходных электрохимических свойств под воздействием сильных механических нагрузок, и поэтому, в перспективе, могут применяться в мощных, удобных электронных устройствах. Группа исследователей сформировала LSG-электроды, не имеющие недостатков электродов из активированного угля, что до сих пор ограничивало возможности коммерческого использования ЭК. Во-первых, воздействие LightScribe лазера вызывает одновременное уменьшение и отслаивание окиси графита и способствует образованию открытой LSG сетки с существенно большей и более доступной удельной площадью поверхности. Это приводит к значительному увеличению емкости LSG суперконденсаторов. Открытая структура сетки электродов позволяет минимизировать траектории диффузии ионов электролита, что очень важно при зарядке устройства. Во-вторых, LSG электроды устойчивы к механическим воздействиям и имеют высокую проводимость (более 1700 См /м), тогда как у электродов из активированного угля этот показатель составляет от 10 до 100 См/м. Это означает, что LSG электроды могут непосредственно использоваться в качестве электродов суперконденсаторов без необходимости применения дополнительных связующих и токосъемников, которые являются неотъемлемыми частями конструкции обычных ЭК. Кроме того, эти свойства позволяют LSG одновременно выполнять функции активного материала и токоприемника. Сочетание обеих функций в единственном слое упрощает архитектуру и делает LSG суперконденсаторы рентабельными. Вместо жидкого электролита исследователи использовали полимерный электролит-гель, служивший также сепаратором, что позволило уменьшить толщину и вес устройства и упростить процесс производства, так как для этого не требуются специальные упаковочные материалы. Поскольку столь замечательные свойства все же должны найти свое применение в коммерческих устройствах, такие LSG суперконденсаторы могли бы проложить дорогу к появлению идеальных систем хранения энергии для практичных портативных устройств следующего поколения.На английском языке: Researchers develop graphene supercapacitor for portable electronicsПеревод: Mikhail R

По материалам сайта www.rlocman.ru

Также рекомендуем:

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (10)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"