Вченими університету Райса в Х'юстоні порівняно не так давно був представлений новий тип твердотільних конденсаторів величезної ємності, створений із застосуванням нанотехнологій, що поєднує кращі особливості суперконденсаторів і акумуляторних батарей.
Прості конденсатори, якщо порівнювати з акумуляторними батареями зможуть заряджатися і віддавати накопичену енергію значно стрімкіше, в тисячі і сотні разів. Інакше, акумуляторні батареї зможуть накопичувати набагато більше енергії, ніж конденсатори.
Так само існують двошарові конденсатори (electric double-layer capacitors, EDLC), впізнавані ще як суперконденсатори, якісь мають електричну ємність, порівнянну з ємністю акумуляторних батарей, зберігаючи водночас високу швидкість розряду-заряду простих конденсаторів. Але в більшості конденсаторів EDLC вживаються рідкі або гелевидні електроліти, якісь перестають нормально працювати і виходять з ладу при великій або низькій температурі. Порівняно не так давно, вченими університету Райс в Х'юстоні був створений новий тип твердотільних конденсаторів величезної ємності, а застосовуючи нанотехнології, вченим вдалося обійти всі зазначені вище обмеження.
Базою нових твердотільних конденсаторів стали «пачки» вуглецевих нанотрубок, кожна з яких Імеда діаметр 15-20 нанометрів і завдовжки 50 мікрон.
Даний «ліс» з нанотрубок допомагає для максимізації дієвої площі поверхні, що і визначає електричну ємність конденсаторів. Будь-яка «пачка» нанотрубок прикріплюється до залізної поверхні, що складається з титану і тонких шарів золота, застосування цих двох металів дає можливість придбати високу електричну провідність електрода і сильну механічну повідомлення нанотрубок з електродом.
Поверх пачок нанотрубок наносився шар окису алюмінію, що виступає в якості діелектричного шару конденсатора, а поверх цього шару наносився шар окису цинку, який виступає в якості другого електрода конденсатора. І, нарешті, для підвищення електропровідності другого електрода, поверх окису цинку був нанесений шар срібла.
Мал. 1. «Пачки» вуглецевих нанотрубок, які застосовуються при створенні нового твердотільного конденсатора.
Твердотільний суперконденсатор університету Райса був зовсім не схильний до впливу великий і низької температури, він витримує процеси заряду-розрядки, що відбуваються на досить високій частоті. Процес його виробництва досить нескладний і масштабується, що дозволяє з його допомогою створювати конденсатори фактично форм і будь-яких габаритів.
Все це робить такі конденсатори кращим рішенням для застосування в електромобілях, де вони зможуть розташовуватися на внутрішній поверхні кузовів машин. Так само з досить міцного матеріалу таких конденсаторів можливо робити елементи конструкції микророботов, якісь будуть джерелом живлення для самих себе.
«Вітчизняна розробка твердотільних суперконденсаторів може використана для акумулювання енергії в багатьох пристроях майбутнього, включаючи еластичні дисплеї, біоімплантанти, датчики різних типів і інших електронних пристроїв, яким потрібні джерела енергії величезної ємності, талановиті скоро заряджатися і віддавати накопичену енергію» - повідав Кері Пінт (Cary Pint), один з учених, який очолював ці вивчення.
Крім досліджень, про які йшла звернення вище, в даному університеті ведуться розробки розробки акумулювання енергії, що поєднує в собі показники акумуляторних конденсаторів і батарей.
Але, Іллінойський вчені пішли зовсім Іншим шляхом, вони створили наноструктурні літій-іонні акумуляторна батареї, якісь уже на даний момент зможуть заряджатися і розряджатися в 100 разів швидше, ніж класичні літій-іонні акумуляторна батареї.
НАВІЩО ПОТРІБЕН КОНДЕНСАТОР. ПОСТІЙНІ І ЗМІННІ КОНДЕНСАТОРИ [РадіолюбітельTV 32]
цікаві записи
Популярні статті на сайті:
Графен - двомірна кристалічна форма вуглецю, є перспективним матеріалом для в виробництві мікро- та наноелектроніки. З застосуванням…
Відповідно до моделі Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter), загальноприйнятою моделі, яка описує розвитку Всесвіту і процес виникнення, на частку ...
Cовсем порівняно не так давно, вчені Вольфганг Лехнер (Wolfgang Lechner), Філіп Хок (Philipp Hauke) і Пітер Золлера (Peter Zoller), ...
Група дослідників з Столичного фізтех університету (МФТІ), трудилася разом з їх колегами з Дослідницького центру Inria, Гренобль, ...
Вчені з університету Вісконсіна в Мадісоне придумали нескладної і недорогий метод перетворення ходьби в потрібну електрику. Сюйдун Ван і його ...
Дослідники з Москви імені М.В. Ломоносова, Сколковского технологій і інституту науки і Саратовського національного дослідницького національного ...