sumber : Queen Mary University of London
Supercapacitors menjanjikan pengisian ulang ponsel dan perangkat lainnya dalam hitungan detik dan menit dibandingkan dengan jam untuk baterai. Tapi teknologi saat ini tidak fleksibel, mereka memiliki kapasitas yang tidak mencukupi, dan untuk banyak kinerjanya yang cepat terdegradasi dengan siklus pengisian.
Periset di Queen Mary University of London (QMUL) dan University of Cambridge telah menemukan cara untuk memperbaiki ketiga masalah tersebut dalam satu pukulan.
Elektroda polimer prototipe mereka, yang menyerupai tongkat permen atau candy cane yang biasanya tergantung di pohon natal, dapat mencapai penyimpanan energi yang mendekati batas teoritis, namun juga menunjukkan fleksibilitas dan ketahanan untuk mengisi / melepaskan bersepeda.
Teknik ini bisa diterapkan pada banyak jenis bahan untuk supercapacitors dan memungkinkan pengisian ponsel yang cepat,yang menjadi pakaian cerdas dan perangkat implan.
Penelitian ini dipublikasikan di ACS Energy Letters.
Pseudocapacitance adalah properti dari polimer dan supercapacitors komposit untuk masuk Itu Memungkinkan ion dalam bahan dan DEMIKIAN pak jauh lebih dari yang batubara Itu biaya sebagian besar menyimpan muatan sebagai ion Konsentrat (dalam disebut lapisan ganda) di dekat permukaan.
Masalah dengan supercapacitors polimer, bagaimanapun, adalah bahwa ion yang diperlukan untuk reaksi kimia ini hanya dapat mengakses beberapa nanometer teratas di bawah permukaan material, membiarkan sisa elektroda mencapai berat mati. Struktur nano adalah salah satu cara untuk meningkatkan jumlah bahan yang mudah dijangkau di dekat permukaan, tapi ini bisa mahal, sulit ditingkatkan, dan seringkali berakibat pada stabilitas mekanis yang buruk.
Para periset, bagaimanapun, telah mengembangkan cara untuk menjalin struktur nano dalam material massal, sehingga mencapai manfaat struktur nano konvensional tanpa menggunakan metode sintesis kompleks atau mengorbankan ketangguhan material.
Pemimpin proyek, Stoyan Smoukov, menjelaskan: "Supercapacitor kami dapat menyimpan dengan sangat cepat, karena bahan aktif tipis (polimer konduktif) selalu bersentuhan dengan polimer kedua yang mengandung ion, seperti daerah tipis dari sebuah Tebu permen selalu dekat dengan bagian putihnya. Tapi ini dalam skala yang jauh lebih kecil.
"Struktur interpenetrating ini memungkinkan material membengkok lebih mudah, serta berputar dan menyusut tanpa retak, menyebabkan umur panjang lebih panjang.
Kelompok Smoukov dengan sebelumnya ADH Dipelopori ke kombinasi rute ke multifungsi menggunakan yang saling jaringan polimer (IPN) di yang Memiliki setiap komponen akan Fungsinya sendiri, daripada menggunakan trial-and-error kimia untuk cocok untuk semua fungsi dalam satu molekul.
Kali ini mereka menerapkan metode penyimpanan energi, khususnya supercapacitors, karena diketahui masalah pemanfaatan material yang buruk jauh di bawah permukaan elektroda.
Teknik interpenetrasi ini secara drastis meningkatkan luas permukaan material, atau lebih tepatnya area antarmuka antara komponen polimer yang berbeda.
Interpenetrasi juga terjadi untuk memecahkan dua masalah besar lainnya pada supercapacitors. Ini membawa fleksibilitas dan ketangguhan karena antarmuka menghentikan pertumbuhan retakan yang mungkin terbentuk dalam materi. Hal ini juga memungkinkan daerah tipis membengkak dan mengerut berulang kali tanpa menimbulkan tekanan yang besar, sehingga tahan secara elektrokimia dan mempertahankan kinerjanya selama banyak siklus pengisian.
Para peneliti saat ini secara rasional merancang dan mengevaluasi berbagai bahan yang dapat disesuaikan dengan sistem polimer interpenetrasi untuk supercapacitor yang lebih baik sekalipun.
Dalam tinjauan yang akan datang, yang diterima untuk dipublikasikan di jurnal Sustainable Energy and Fuels, mereka mengulas berbagai teknik yang digunakan orang untuk memperbaiki beberapa parameter yang dibutuhkan untuk supercapacitors baru.
Perangkat semacam itu bisa dibuat dengan film freestanding yang lembut dan fleksibel, yang bisa menyatukan elektronika dalam pakaian cerdas, perangkat yang dapat dipakai dan implan, dan robotika yang lembut. Para pengembang berharap dapat memberikan kontribusi mereka untuk menyediakan kekuatan di mana-mana untuk perangkat Internet of Things (IoT) yang muncul, yang masih merupakan tantangan penting di depan.
Supercapacitors menjanjikan pengisian ulang ponsel dan perangkat lainnya dalam hitungan detik dan menit dibandingkan dengan jam untuk baterai. Tapi teknologi saat ini tidak fleksibel, mereka memiliki kapasitas yang tidak mencukupi, dan untuk banyak kinerjanya yang cepat terdegradasi dengan siklus pengisian.
Periset di Queen Mary University of London (QMUL) dan University of Cambridge telah menemukan cara untuk memperbaiki ketiga masalah tersebut dalam satu pukulan.
Elektroda polimer prototipe mereka, yang menyerupai tongkat permen atau candy cane yang biasanya tergantung di pohon natal, dapat mencapai penyimpanan energi yang mendekati batas teoritis, namun juga menunjukkan fleksibilitas dan ketahanan untuk mengisi / melepaskan bersepeda.
Teknik ini bisa diterapkan pada banyak jenis bahan untuk supercapacitors dan memungkinkan pengisian ponsel yang cepat,yang menjadi pakaian cerdas dan perangkat implan.
Penelitian ini dipublikasikan di ACS Energy Letters.
Pseudocapacitance adalah properti dari polimer dan supercapacitors komposit untuk masuk Itu Memungkinkan ion dalam bahan dan DEMIKIAN pak jauh lebih dari yang batubara Itu biaya sebagian besar menyimpan muatan sebagai ion Konsentrat (dalam disebut lapisan ganda) di dekat permukaan.
Masalah dengan supercapacitors polimer, bagaimanapun, adalah bahwa ion yang diperlukan untuk reaksi kimia ini hanya dapat mengakses beberapa nanometer teratas di bawah permukaan material, membiarkan sisa elektroda mencapai berat mati. Struktur nano adalah salah satu cara untuk meningkatkan jumlah bahan yang mudah dijangkau di dekat permukaan, tapi ini bisa mahal, sulit ditingkatkan, dan seringkali berakibat pada stabilitas mekanis yang buruk.
Para periset, bagaimanapun, telah mengembangkan cara untuk menjalin struktur nano dalam material massal, sehingga mencapai manfaat struktur nano konvensional tanpa menggunakan metode sintesis kompleks atau mengorbankan ketangguhan material.
Pemimpin proyek, Stoyan Smoukov, menjelaskan: "Supercapacitor kami dapat menyimpan dengan sangat cepat, karena bahan aktif tipis (polimer konduktif) selalu bersentuhan dengan polimer kedua yang mengandung ion, seperti daerah tipis dari sebuah Tebu permen selalu dekat dengan bagian putihnya. Tapi ini dalam skala yang jauh lebih kecil.
"Struktur interpenetrating ini memungkinkan material membengkok lebih mudah, serta berputar dan menyusut tanpa retak, menyebabkan umur panjang lebih panjang.
Kelompok Smoukov dengan sebelumnya ADH Dipelopori ke kombinasi rute ke multifungsi menggunakan yang saling jaringan polimer (IPN) di yang Memiliki setiap komponen akan Fungsinya sendiri, daripada menggunakan trial-and-error kimia untuk cocok untuk semua fungsi dalam satu molekul.
Kali ini mereka menerapkan metode penyimpanan energi, khususnya supercapacitors, karena diketahui masalah pemanfaatan material yang buruk jauh di bawah permukaan elektroda.
Teknik interpenetrasi ini secara drastis meningkatkan luas permukaan material, atau lebih tepatnya area antarmuka antara komponen polimer yang berbeda.
Interpenetrasi juga terjadi untuk memecahkan dua masalah besar lainnya pada supercapacitors. Ini membawa fleksibilitas dan ketangguhan karena antarmuka menghentikan pertumbuhan retakan yang mungkin terbentuk dalam materi. Hal ini juga memungkinkan daerah tipis membengkak dan mengerut berulang kali tanpa menimbulkan tekanan yang besar, sehingga tahan secara elektrokimia dan mempertahankan kinerjanya selama banyak siklus pengisian.
Para peneliti saat ini secara rasional merancang dan mengevaluasi berbagai bahan yang dapat disesuaikan dengan sistem polimer interpenetrasi untuk supercapacitor yang lebih baik sekalipun.
Dalam tinjauan yang akan datang, yang diterima untuk dipublikasikan di jurnal Sustainable Energy and Fuels, mereka mengulas berbagai teknik yang digunakan orang untuk memperbaiki beberapa parameter yang dibutuhkan untuk supercapacitors baru.
Perangkat semacam itu bisa dibuat dengan film freestanding yang lembut dan fleksibel, yang bisa menyatukan elektronika dalam pakaian cerdas, perangkat yang dapat dipakai dan implan, dan robotika yang lembut. Para pengembang berharap dapat memberikan kontribusi mereka untuk menyediakan kekuatan di mana-mana untuk perangkat Internet of Things (IoT) yang muncul, yang masih merupakan tantangan penting di depan.
No comments:
Post a Comment