Новый тип суперконденсаторов сможет вытеснить аккумуляторные батареи в системах хранения большого количества энергии

Применяя гибридный материал, кварцевый гель, и самособирающиеся тонкопленочные изоляторы из монослойной пленки определенных органических соединений, исследователи из Технологического университета Джорджии создали структуру нового материала для изготовления суперконденсаторов, что снабжает значения плотности хранения и электрической ёмкости энергии, соперничающие с подобными показателями некоторых типов аккумуляторных батарей.

Конденсаторы и суперконденсаторы, в отличие от аккумуляторных батарей, смогут поглотить либо дать достаточно скоро громадный электрический ток.

Исходя из этого использование суперконденсаторов значительно практичней, нежели применение аккумуляторных батарей в том месте, где нужно хранение громадного количества энергии, которую в некоторых случаях, требуется отдавать с максимально высокой скоростью, например, в электромагнитных орудиях в электрических машинах, в дефибрилляторах и т.п.

«Изюминкой» нового материала для суперконденсаторов есть двойной изолирующий слой, складывающийся из наноразмерных самособирающихся монослоев (self-assembled monolayer, SAM), каковые, со своей стороны, складываются из молекул жирных кислот определенного типа.

Изолятор из для того чтобы материала находится между пленкой кварцевого геля и майларовой пленкой, армированной алюминиевыми электродами. Структура двойного изоляционного слоя блокирует любое проникновение электронов от алюминиевых электродов в кварцевый слой, что обуславливает низкое значение тока собственной утечки суперконденсатора и большой показатель плотности хранения энергии.

Рис. 1.

Проводя опробования созданных суперконденсаторов, исследователи выяснили их главные электрические характеристики.

Большая плотность энергии составила 40 джоулей на кубический сантиметр, энергетическая эффективность суперконденаторов составила 72 процента, а энергетическая плотность – 520 Ватт на кубический сантиметр. Такие показатели значительно превышают подобные показатели существующих электролитических конденсаторов и тонкопленочных литий-ионных аккумуляторных батарей. Но, по некоторым значениям параметры суперконденсаторов уступают параметрам литий-ионных аккумуляторная батарей, применяемых в электронной электрических автомобилях и технике.

Еще главным преимуществом новых суперконденсаторов есть их тонкопленочная структура, которая определяет их гибкость.

Такие суперконденсаторы выдерживают без утраты их электрических чертей нескольких достаточно сильных деформаций, что существенно расширяет область их применения.

Следующими шагами, каковые собираются предпринять исследователи, станут попытки создания более громадных устройств хранения энергии на базе нового суперконденсаторного материала. В случае если эти попытки окажутся успешными и опробования покажут высокие электрические показатели новых устройств, то будет произведена попытка начала массового производства материала и становление его на «коммерческие рельсы».

Случайные записи:

• Вирусные белки могут регулировать эмбриональное развитие человека
• Объявлен прием заказов на химические и биологические реактивы для наноиндустрии

Сборка гибридного аккумулятора из суперконденсаторов Maxwellи элементов LiFePO4 часть II

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Скирмионы — новый способ создания спинтронных устройств магнитной записи и хранения информации

  Экзотические кольцевые магнитные образования, названные скирмионы, смогут стать базой для разработок энергонезависимой магнитной хранения и записи…

• Ge представила новую аккумуляторную батарею durathon

  Исследовательская несколько компании General Electric представила новую аккумуляторную батарею Durathon, которая, как вычисляет компания, удешевит и…

• Тончайшие пленки — очередной апгрейд современной электроники

  Не обращая внимания на постоянную миниатюризацию современных интегральных микросхем – компания Intel на протяжении конференции ISSCC поведала публике о…

• Новая технология сборки полимерной днк даст людям в руки самое миниатюрное хранилище данных в мире

  Исследователи из университета Чарльза Сэдрона (Institut Charles Sadron) и университета Эйкс-Марселле (Aix-Marseille Universite), Франция, создали новую…