Pojemne elastyczne superkondensatory

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy z singapurskiego Uniwersytetu Technologicznego Nanyang, chińskiego Uniwersytetu Tsinghua oraz amerykańskiego Case Western Reserve University dokonali olbrzymiego kroku w kierunku masowej produkcji umieszczanych w tkaninach urządzeń przechowujących energię. Specjaliści opracowali superkondensator złożony z grafenu i nanorurek. Urządzenie pozwala na przechowywanie 6,3 microwatogodziny w każdym milimetrze sześciennym, co czynie je najbardziej pojemnym z miniaturowych superkondensatorów.

 

Uczonym udało się opracować metodę ciągłej produkcji włókna. Stworzyli już włókna o długości 50 metrów i nie natrafili na żadne ograniczenia, które uniemożliwiałyby ich wydłużanie. Specjaliści uważają, że ich włókna można będzie wszywać w ubrania i przydadzą się one osobom korzystającym z urządzeń medycznych czy żołnierzom na polu walki.

 

Olbrzymią zaletą superkondensatorów jest możliwość ich błyskawicznego ładowania i rozładowywania. Najpoważniejsza zaś wada to ich niewielka gęstość energii.

 

Aby zaradzić temu problemowi naukowcy opracowali hybrydowe włókna. Podczas ich produkcji roztwór zawierający utlenione nanorurki węglowe o pojedynczej ścianie, tlenek grafenu oraz etylenodiaminę. Roztwór jest pompowany przez wąską kolumnę kapilarną, a całość jest podgrzewana przez sześć godzin. W tym czasie w takim roztworze powstają włókna o gigantycznej powierzchni wynoszącej 396 metrów kwadratowych na gram, co daje dużo miejsca na przechowywanie ładunków elektrycznych.

 

Podczas testów naukowcy odkryli, że połączenie trzech par włókien pozwala na trzykrotne zwiększenie napięcia przy zachowaniu dotychczasowego czasu ładowania/rozładowywania. Z kolei umieszczenie wielu par włókien pomiędzy elektrodami prowadziło do liniowego zwiększania się pojemności wraz ze wzrostem liczby włókien. Dzięki użyciu w roli elektrolitu żelu stworzonego z alkoholu poliwinylowego i kwasu fosforowego uzyskano urządzenie o gęstości energii 6,3 mikrowatogodziny na milimetr sześcienny. To pojemność porównywalna z akumulatorem litowo-jonowym. Testowaliśmy nasze urządzenie przez 10 000 cyklu ładowania/rozładowywania i po tym czasie zachowało ono 93% swojej oryginalnej pojemności. Konwencjonalne akumulatory wytrzymują mniej niż 1000 cykli - mówi Dingshan Yu.

[Astroboy 34]

Najpoważniejsza zaś wada to ich niewielka pojemność.

 

Znów to samo. Już mi się nie chce komentować...

 

uzyskano urządzenie o pojemności 6,3 mikrowatogodziny na milimetr sześcienny. To pojemność porównywalna z baterią litowo-jonową.

 

A nie ładniej będzie brzmiało 22,7 megadżula na metr sześcienny? Ale wciąż nie jest to pojemność (zwłaszcza elektryczna). To gęstość energii. Proponowałbym też trzymać się określenia "akumulator litowo-jonowy" zamiast baterii.

 

Edit: to naprawdę ciekawostka z tą jednostką, przecież dużo bardziej "intuicyjnie" brzmiałoby 6,3 kilowatogodziny na metr sześcienny (wciąż jest to ta sama wartość).