Ученые разработали новый тип конструкционного материала, который может служить источником энергии. Эти новые структурные суперконденсаторы соответствуют производительности передовых устройств хранения энергии.
Устройство, разработанное командой Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством профессоров электротехники и вычислительной техники, может быть использовано, например, для создания устройств или транспортных средств и обеспечения их дополнительной энергией, не перегружая их.
При разработке этого нового материала они полагались на межфазную инженерию. их статья, опубликованная в Science Advances. Структурные электроды были переплетены с особым типом углеродного волокна, а также с оксидом графена, что увеличило его энергоемкость и прочность.
Блок питания для устройств будущего
Хотя традиционные суперконденсаторы отлично подходят для хранения энергии, они всегда были слишком слабы, чтобы формировать структуру чего-либо, что они могли бы питать. Обратное относится к конструкционным материалам, способность нести заряд которых относительно безнадежна.
Чтобы доказать, что материал работает по назначению, ученые использовали его для строительства корпуса небольшой лодки и оснастили корабль солнечной панелью для зарядки суперконденсатора. Целью было привести в действие двигатель лодки и перевезти ее через пруд.
Он состоял из двух поверхностей электродов, разделенных электролитом, позволяющим ионам течь между ними. Суперконденсатор был подключен к небольшому двигателю и цепи, и когда солнечный элемент подвергался воздействию солнечного света, он заряжал суперконденсатор. Это приводило в действие и приводило в движение двигатель лодки.
Создавая и эксплуатируя это устройство, они продемонстрировали потенциал суперконденсаторов по снижению веса и увеличению мощности по производству и хранению энергии.
Если этот или подобный материал приживется и станет коммерчески доступным, есть большая вероятность, что лучшие ноутбуки или смартфоны завтрашнего дня однажды будут удерживать гораздо больше заряда, чем любое из сегодняшних устройств самого высокого класса.
«Наша будущая работа будет сосредоточена на увеличении плотности энергии нашего суперконденсатора и обеспечении его сопоставимости с некоторыми аккумуляторными блоками», — сказала ведущий автор исследования Лулу Яо, доктор материаловедения и инженерии. студент в лаборатории Нг. «Конечная цель — достичь как более высокой плотности энергии, так и более высокой плотности мощности».
Больше от TechRadar Pro
