Графеновий суперконденсатор дозволить заряджати смартфон за кілька хвилин

  • 20 февраля, 14:59
  • 3667
  • 0

Вченими з Лондона був розроблений новий гнучкий суперконденсатор, виготовлений з графена, який швидко і безпечно заряджається, зберігаючи рекордно високий рівень енергії для використання протягом тривалого періоду. Перебуваючи на стадії перевірки концепції, він демонструє величезний потенціал в ролі портативного джерела живлення в декількох практичних застосуваннях. Зокрема, для електромобілів, смартфонів і носимої електроніки.

Команда хіміків, інженерів і фізиків працювала над новою конструкцією, в якій використовується інноваційний матеріал графенового електрода з порами, розмір яких можна змінювати для більш ефективного зберігання заряду. Це максимізує щільність енергії суперконденсатора до рекордних 88.1 Вт/л (Вт/год на літр), що є найвищою з коли-небудь зареєстрованих щільностей енергії для вуглецевих суперконденсаторів.

Подібні комерційні технології з швидкою зарядкою мають відносно низьку щільність енергії 5-8 Вт/л, а традиційні повільно заряджаються. А свинцево-кислотні батареї, які працюють довше і використовуються в електромобілях, зазвичай мають 50-90 Вт/л. У той час як суперконденсатор, розроблений командою, має щільність енергії, яку можна порівняти із сучасною вартістю свинцево-кислотних батарей, його щільність потужності суттєво вище при більш ніж 10000 Вт/л.

Гнучкий, ємнісний та мініатюрний суперконденсатор

Дослідники виготовили електроди з декількох шарів графена, створивши щільний, але пористий матеріал, здатний уловлювати заряджені іони різних розмірів. Вони охарактеризували його за допомогою ряду методів і виявили, що він працює краще за все, коли розміри пор відповідають діаметру іонів в електроліті.

Оптимізований матеріал, який утворює тонку плівку, був використаний для створення випробувального пристрою з високою потужністю і високою щільністю енергії. Суперконденсатор розміром 6 х 6 см був виготовлений з двох однакових електродів, нашарованих по обидві сторони від гелеобразної речовини, яка служила в ролі хімічного середовища для передачі електричного заряду. Він використовувався для живлення десятків світлодіодів (LED) і був визнаний дуже надійним, гнучким і стабільним.

Навіть при вигині на 180° він працював майже так само, як коли він був плоским. А після 5000 циклів він зберігав 97.8% своєї ємності. Дослідження фінансувалося Національним науковим фондом Китаю, Міністерством науки і технологій Китаю, Академією наук Китаю і EPSRC.


Теги: смартфон
0 комментариев
Сортировка:
Добавить комментарий

Последние статьи