العربية

News and events

الجرافين جديد + أنابيب الكربون Supercapacitor منافسيه بطارية الليثيوم

2015-08-20

فريق دولي من الباحثين قد حان حتى مع وصفة microscale مرنة جهاز تخزين الطاقة المصنوعة من الجرافين و أنابيب الكربون النانوية التي يمكن تخزين ما يكفي من الطاقة منافسه الذهب القياسية, بطاريات الليثيوم. هذا مهم لأن الجهاز هو في الواقع لا البطارية ، supercapacitor التي يمكن أن تهمة والتفريغ أسرع بكثير من بطارية.


انها كبيرة أيضا لأن فريق البحث وضعت تصنيع الأسلوب الذي يؤدي إلى الألياف طويلة (طويلة كما في 50 مترا حتى الآن). الذي يفتح جميع أنواع الفرص النسيج الجديد supercapacitor في الملابس لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة. منذ الألياف أيضا الزوجي كما موصل ، فإنه يمكن أيضا أن تستخدم بدلا من الأسلاك إلى تقليل حجم ووزن الأجهزة المحمولة, بما في ذلك الطبية الزرع.

بطاريات مقابل المكثفات الفائقة: مراجعة سريعة

بطاريات المكثفات الفائقة على حد سواء تخزين الطاقة ، ولكن هناك كمية الصيد. البطاريات لديها أعلى كثافة الطاقة وهو ما يعني أنها يمكن تخزين الطاقة لفترات أطول ، ولكن لديهم منخفضة كثافة الطاقة. وهذا يعني أنها لا يمكن أن التفريغ بسرعة.

سوب rcapacitors يكون عكس هذه المشكلة: انخفاض كثافة الطاقة يعني أنها لا يمكن تخزين أكبر قدر من الطاقة ، ولكن كثافة الطاقة عالية تمكنهم من إيصال الطاقة بسرعة عند الحاجة.

خدعة في حل كثافة الطاقة مشكلة المكثفات الفائقة هو أن تجد المواد مع نسبة عالية نسبيا من المساحة المتاحة لتخزين الطاقة.

حيث الجرافين،" nanomaterial الألفية الجديدة "يأتي في. مادة جديدة اكتشفت بعد 10 سنوات ، الجرافين يتكون من ورقة الكربون فقط ذرة واحدة سميكة. ثنائي الأبعاد هيكل هو في الأساس منطقة السطح ، ولكن المعروف صعب الجرافين يعرض مجموعة كاملة من التحديات ترجمة سلطاته إلى تخزين الطاقة ، الخلايا الكهروضوئية وغيرها من المجالات.

ترويض الجرافين عن الجرافين/أنابيب الكربون Supercapacitor

التخطيطي أعلاه من عام 2009 العمل على الجرافين/أنابيب الكربون الهجين supercapacitor قبل Dingshang يو من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة و ويسترن و Laming داي ، الذين هم أيضا أعضاء الحالي فريق البحث الدولي (الصين أيضا المشاركة عن طريق جامعة تسينغهوا).

أن العمل يعالج مشكلة كبيرة مع الجرافين. جهود أخرى أظهرت أنه على الرغم من أن النهج الهجين كانت واعدة ، الجرافين كان لا تتعاون:

...معظم التقنيات المذكورة أعلاه [للحصول على الجرافين فيلم] تعاني من نقص في الفيلم العمارة/خاصية التحكم ، مما يؤدي إلى فقدان مساحة لتخزين الطاقة بسبب الجرافين التجميع. لتخزين الطاقة التطبيقات ، لذلك فمن المستحسن استخدام أحد الأبعاد (1D) أنابيب الكربون النانوية (CNTs) جسديا منفصلة 2D GNs للحفاظ على الجرافين مساحة سطح عالية.

2009 دراسة توصلت إلى الذات الجمعية عملية حل المشكلة ، مما أدى إلى الجرافين/أنابيب الكربون الفيلم.

هجين Supercapacitor الألياف

الدراسة الحالية بقيادة يوان تشن من Nayang الجامعة التكنولوجية و تأليف داي ، وقد تم نشرها في طبيعة تقنية النانو . تفاصيل عن كيف أن فريق ترجمة التجميع الذاتي تقنية في الألياف:

محلول يحتوي على الأحماض المؤكسدة جدار واحد الأنابيب النانوية ، الجرافين أكسيد ethylenediamine ، وهو ما يعزز التوليف و دبس الجرافين مع النيتروجين من خلال ضخ مرنة ضيق عززت أنبوب يسمى عمود شعري و تسخينها في الفرن لمدة ست ساعات.

الاستفادة من هذا الهيكل هو كمية هائلة من سطح المنطقة على حد سواء تخزين الطاقة و رسوم التوصيل ، قطع مسافة السباق في ضخم 396 متر مربع لكل غرام من الألياف. مواتية بالمقارنة مع الليثيوم تجلى في الحالة الصلبة الصغيرة supercapacitor ، وهو فريق البحث تجميعها من اثنين من الجرافين/أنابيب الكربون الألياف. مع البولي فينيل الكحول/حمض الفوسفوريك جل كما بالكهرباء, الجهاز حقق كثافة 6.3 microwatt ساعات في كل مليمتر مكعب. وفقا لفريق البحث أن يقارن إلى 4 فولت/500 microampere ساعة رقيقة بطارية الليثيوم. كما أنها وجدت شيئا للاهتمام حول كيف يتم ترتيب الألياف. عندما ثلاثة أزواج من الألياف كانت مرتبة في سلسلة ثلاثة أضعاف الجهد والوقت من أجل تهمة/التفريغ بقيت على حالها. ومع ذلك ، عند ثلاثة أزواج مرتبة موازية ، سواء الانتاج الحالي و تهمة/التفريغ الوقت ثلاث مرات. يمكن أن يكون هناك أيضا بعض المزايا الهامة عندما يتعلق الأمر التكلفة قضايا سلسلة التوريد. مقارنة مع الليثيوم ، أنابيب الكربون النانوية والجرافين أرخص المتاحة بسهولة. أيضا الإقراض لمساعدة مع مواتية مقارنة التكاليف ، الهجين supercapacitor يبدو أطول بكثير دورة الحياة التقليدية من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. الفريق باختبار supercapacitor 10,000 تهمة/التفريغ و جاء مع الأداء الاحتفاظ حوالي 93 في المئة. التقليدية rechargeables عموما تفقد الأداء قبل أن تصل إلى 1000 دورة مارك. للحد من الألياف أيضا الاحتفاظ الأداء عندما تعرض المرونة اختبارات الإجهاد. لا تنزعج لأن فريق البحث أيضا التفكير في المستقبل إلى تطبيق جديد المكثفات الفائقة على بطاريات الخلايا الشمسية و خلايا الوقود الميكروبية.

مزيد من المعلومات: www.greentechee.com

اترك رسالة مرحبا بكم GTCAP
إذا كنت مهتما في منتجاتنا و تريد أن تعرف المزيد من التفاصيل,يرجى ترك رسالة هنا وسوف نقوم بالرد عليك بأسرع ما يمكن.

المنزل

المنتجات

عن

الاتصال