العربية

News and events

التقدم البحثي لألياف الكربون في المكثفات الفائقة المرنة

2020-08-21

مع التطور السريع للمنتجات الإلكترونية الذكية المحمولة والقابلة للارتداء ، ومتطلبات أجهزة تخزين الطاقة أعلى و أعلى لكن المكثفات الفائقة التقليدية يصعب تلبية المتطلبات. أصبحت المكثفات الفائقة المرنة جيلًا جديدًا من أجهزة تخزين الطاقة مع إمكانات كبيرة لأن من الخاصة بهم قابلية النقل والمرونة والدورة الاستقرار. في هذا على الورق ، تم تقديم التقدم البحثي للمكثف الفائق المعتمد على ألياف الكربون في مكثف فائق مرن. ال يتم تلخيص المشاكل الحالية للمكثف الفائق المرن وطرح الاحتمال إلى الأمام.


مادة القطب هي المفتاح لتحديد أداء supercapacitor. من الصعب مراعاة المرونة وكثافة الطاقة العالية للقطب الكهربي النشط تتفوق المواد الكربونية على المواد الأخرى من حيث الصلابة والخصائص البصرية ومقاومة الحرارة والتوصيل ، لذا فهي مناسبة كمواد إلكترود أساسية من المكثفات الفائقة المرنة بين منها ، تتميز ألياف الكربون بموصلية جيدة ، وموصلية حرارية ، واستقرار كيميائي ممتاز ، والتي اجتذب اهتمامًا واسعًا من الباحثين. من خلال تصميم هيكل مختلف ، يمكن أن يكون القطب الكهربائي والإلكتروليت والركيزة المرنة أفضل مجتمعة. فهو لا يضمن المرونة فحسب ، بل يمكنه أيضًا تحسين تخزين الطاقة للمكثف الفائق المرن.


ألياف الكربون هي نوع جديد من مواد الألياف مع أكثر من 95@ محتوى الكربون . لديها مقاومة قوية للتآكل ، وأخف وزنًا من ألومنيوم ، قوة أعلى من الصلب ، ويتميز بخصائص لينة من الخارج وصلبة من الداخل مقارنة مع زجاج تقليدي ألياف. الألياف مثل المواد الكربونية ، مثل قماش الكربون والألياف النانوية الورق ، له موصلية كهربائية جيدة ومرونة ، وغالبًا ما يستخدم لإعداد الأقطاب الكهربائية للمكثفات الفائقة المرنة. الألياف مثل المكثف الفائق لها عيوب كثافة الطاقة المنخفضة ، التي غالبًا ما يحد من تطبيقه ، كما يتم تضمين ألياف الكربون كمادة قطب كهربائي


من أجل تحسين كثافة الطاقة ، يمكن استخدام طريقتين: نافذة محتملة للعمل وتعظيم السعة. ال يمكن تحسين الموصلية باستخدام إلكتروليت عضوي أو إلكتروليت أيوني ، ويمكن تحسين النافذة المحتملة بشكل فعال عن طريق تجميع المكثفات الفائقة غير المتماثلة. ال وظيفة عمل MnO3 يصل إلى 6.9 eV ، أي يمكن استخدامها كقطب موجب ، و MnO2 مع 4.4eV سالب قطب كهربائي. نظرًا للاختلاف الكبير في وظائف العمل بين الأقطاب الموجبة والسالبة ، يمكن زيادة جهد النافذة المحتملة بفعالية من أجل تحسين السعة المحددة ، يمكننا الجمع بين و مادة السعة الزائفة لإنتاج تأثير السعة الزائف وتحسين السعة التخزينية للإلكترود غالبًا ما تستخدم ألياف الكربون كركائز مرنة فوقها ترسب أكاسيد الفلزات أو البوليمرات الموصلة كقطب كهربائي مواد ال أظهر قطب القماش المصنوع من ألياف الكربون النيتروجين المعدلة أداءً كهروكيميائيًا ممتازًا ، قدمت طريقة بسيطة وفعالة للتحضير على نطاق واسع للأقطاب المواد من ألياف الكربون عالية الأداء NiCo تمت زراعة هيدروكسيدات مزدوجة الطبقات على قماش من ألياف الكربون عن طريق الترسيب الكهربائي. ال يحتوي القطب الكهربي على سعة نوعية عالية تبلغ 1540F / g بكثافة حالية تبلغ 1A / g.


ال مفتاح مرن مكثف فائق هو القطب مع أداء عالي ومرونة جيدةتتميز ألياف الكربون بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة وقابلية للتضفير ، لذا فهي مناسبة جدًا لاستخدامها كقطب كهربائي. ال مشكلة قطب ألياف الكربون هي كثافة الطاقة المنخفضة ، التي يمكن تحسينها بتكبير النافذة المحتملة وزيادة السعة المحددة. ال مركب من ألياف الكربون وأكاسيد المعادن المختلفة يزيد من سعة التخزين ال يمكن تحسين الموصلية باستخدام الإلكتروليتات العضوية والأيونية أكاسيد المعادن المختلفة لها وظائف وظائف مختلفة. ال يمكن زيادة الجهد المحتمل للنافذة عن طريق تجميع مكثفات فائقة غير متماثلة.


باختصار ، الكربون مثل ألياف الكربون لها آفاق تطبيق واسعة في المكثفات الفائقة المرنة ، ولكن لا تزال هناك بعض المشكلات التي يجب أخذها في الاعتبار وحلها:

(1) لا يوجد معيار تقييم موحد لأداء المكثفات الفائقة المرنة.

(2) ال السعر الإجمالي للمواد النانوية مرتفع نسبيًا ، لذا يصعب استخدامه في الإنتاج الصناعي.

(3) نحن يجب مواصلة البحث عن مواد جديدة مع أداء كهروكيميائي ممتاز ، تحليل آلية تخزين الطاقة من الدقيقة ، وتحسين المواد الموجودة ، وتحسين هيكل المكثفات الفائقة حسب مختلف التطبيقات.


الأصل: https: / / www.cnki.net /
ترجمة بقلم: شنغهاي الخضراء تكنولوجيا المحدودة.

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