Поскольку все больше людей полагаются на беспроводную электронику, растет мировой спрос на чистые источники энергии, такие как солнце и ветер. Но эти «зеленые» источники энергии также требуют новых решений по хранению энергии, некоторые из которых включают в себя накопители энергии на основе тепла, интеллектуальные батареи и водородные топливные элементы.
Теперь исследователи из Лаборатории интегрированных нано-систем (INSys Lab) в Сиднейском технологическом университете обратились к суперконденсаторам для более высокого хранения энергии.
Потребность в передовых технологиях хранения энергии, таких как необслуживаемые батареи с высокой плотностью энергии, как никогда острая. Однако дело не только в батареях. Суперконденсаторы являются многообещающими кандидатами для удовлетворения потребностей в хранении данных благодаря присущей им экологичности и длительной цикличности.
Доктор Моджтаба Амджадипур и его коллеги из UTS изучают эту альтернативу, их последний результат был опубликован в июльском выпуске журнала Batteries and Supercaps за 2020 год. По словам исследователей, их работа возникла из «любопытства исследовать пределы действия клеток» и привела к непредвиденным результатам.
Эти «непредвиденные результаты» заключаются в том, что графен (графитовый углерод), непосредственно изготовленный на кремниевых поверхностях, предлагает значительный потенциал для суперконденсаторов на кристалле, которые могут быть встроены в интегрированные системы. Суперконденсаторы обычно изготавливаются с жидкими электролитами. Их нельзя уменьшить в миниатюре, и они склонны к утечкам - две проблемы, которые вызвали шквал исследований гелевых и твердотельных электролитов.
Приспосабливая эти электролиты к материалам электродов на основе углерода, таким как графен - во многом так же, как команде UTS удалось сделать в этом исследовании - исследователи могут значительно повысить эффективность накопления энергии.
Таким образом, исследование команды UTS указывает простой путь к значительному повышению производительности суперконденсаторов с использованием гелевых электролитов. При дополнительной работе их подход может привести к разработке дополнительных миниатюрных систем хранения энергии на кристалле, которые совместимы с кремниевой электроникой и способны поддерживать потребности в мощности интегрированных интеллектуальных систем.
© digitrode.ru