Новые суперконденсаторы на основе нанопроволок

Пряжа из нанопроволок ниобия разрешит изготовить суперконденсаторы, для обеспечения импульса энергии, в то время, когда это нужно. Суперконденсаторы – устройства, каковые смогут хранить и высвобождать электричество импульсами, каковые необходимы для маленькой по длительности передачи данных от носимых устройств. Они также будут быть нужны для других применений, где требуется высокая мощность в маленьких количествах, таких как независимые микророботы.

Применение переносных электронных устройств контроля и медицинского назначения физических нагрузок быстро растет, но наряду с этим одним из самых громадных ограничений есть свойство их маленьких батарей обеспечить устройства достаточным числом энергии для передачи данных. Сейчас исследователи из Канады и Массачусетского технологического университета нашли новый перспективный подход для обеспечения маленьких, но интенсивных импульсов энергии, нужных в таких маленьких устройствах.

Новый подход применяет пряжу, сделанную из нанопроволок ниобия в качестве электродов маленьких суперконденсаторов (по сути пары электропроводящих волокон с изолятором между ними). Концепция обрисована в статье в издании ACS Applied Materials.

Исследователи трудятся над повышением производительности суперконденсаторов последние десять лет. Углеродные наночастицы, к примеру, углеродные нанотрубки и графен, продемонстрировали многообещающие результаты, но из-за их довольно низкой электропроводности изучения длятся дальше.

В данной новой работе учёные продемонстрировали, что желательные характеристики для суперконденсаторов, такие как высокая плотность мощности, нельзя обеспечить при применении наночастиц на базе углерода. Пряжа из нанопроволок ниобия может стать другим вариантом.

Новые суперконденсаторы на базе нанопроволок имеют такую же производительность, как и существующие батареи, но занимают небольшой количество, что принципиально важно для устройств малого размера.

В совершенстве было бы нужно иметь высокую объемную плотность мощности (количество энергии, сохраненной в заданном количестве) и высокую объемную плотность энергии (количество энергии в заданном количестве), но пока никто не осознал, как это сделать, говорят исследователи. Однако, новое устройство владеет высокой объемной плотностью мощности, средней низкой стоимостью и плотностью энергии, комбинацией, которая прекрасно подходит для многих приложений.

Пряжа из нанопроволок ниобия (изображение получено посредством сканирующего электронного микроскопа) возможно использована для изготовления весьма действенных суперконденсаторов. Добавление покрытия из проводящего полимера к нити (продемонстрировано розовым) дополнительно увеличивает мощность заряда конденсатора. Хорошие и отрицательные ионы в материале изображены в виде голубых и красных шаров.

В целом суперконденсаторы на базе ниобия смогут хранить до пяти раза больше мощности в заданном количестве, чем их вариант на базе углеродных нанотрубок.

Ниобий кроме этого имеет весьма большую температуру плавления, около 2500 0С, следовательно, устройства, сделанные из этих нанопроводов, возможно пригодны для применения в высокотемпературных приложениях.

Помимо этого, материал весьма эластичный и возможно сплетен в ткань, давая возможность делать носимые модели; нанопроволоки ниобия всего 140 нанометров в диаметре – 140 миллиардных долей метра в поперечнике, либо около одной тысячной ширины людской волоса.

До тех пор пока материал был произведен лишь в лабораторных условиях. Следующим шагом станет изготовление прототипа настоящего устройства.

Случайные записи:

• Их университеты: mit построит в россии университет и станет соучредителем сколкова
• Новое слово в материаловедении — мономолекулярный наноклей

Сборка гибридного аккумулятора из суперконденсаторов Maxwellи элементов LiFePO4 Часть I

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Графеновые мембраны — основа новых сверхвысокочувствительных микрофонов

  Графен, форма углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, считается одним из самых перспективных материалов для применения в…

• Новое устройство выработки электроэнергии за счет тепла

  Батареи, электрические устройства от смартфонов и компьютеров до машин с электрическим приводом довольно часто делаются из токсичных материалов, таких…

• Новое поколение наноструктурных запоминающих устройств

  В отечественный информационный век повышение возможностей хранения громадных количеств информации делается одной из центральных задач для технологии и…

• Новые возможности искусственного интеллекта станут более доступными в повседневной жизни

  Лаборатория нейронных глубокого обучения и сетей МФТИ стала одной из участниц программы глобального отвлечённого партнёрства лабораторий Facebook…