美發明納米管固態超級電容器 推動儲能器發展
發布時間:2011-09-19 來源:科技日報
產品特性:
據美國物理學家組織網近日報道,萊斯大學研究人員發明了一種以納米管為基礎的固態超級電容器。它有望集高能電池和快速充電電容器的最佳性質於一個裝置中,以適合極限環境下使用。相關研究成果發表在《碳雜誌》上。
雙電層電容器(EDLCs)yibanbeichengweichaojidianrongqi,yongyoubidianchidengyongyutiaojieliulianghuogongyingdianlidekuaisutufadebiaozhundianrongqiduojibaibeidenengliang,tongshihaiyoukuaisuchongdianhefangdiandenengli。danshijiyuyetaihuoningjiaodianjiezhidechuantongEDLCs,在zai過guo熱re或huo過guo冷leng的de狀zhuang況kuang下xia會hui發fa生sheng故gu障zhang。萊lai斯si團tuan隊dui研yan發fa的de超chao級ji電dian容rong器qi利li用yong一yi種zhong氧yang化hua物wu電dian介jie質zhi的de固gu態tai納na米mi級ji表biao層ceng取qu代dai電dian解jie質zhi,避bi免mian了le這zhe一yi問wen題ti。
超(chao)大(da)電(dian)容(rong)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)讓(rang)電(dian)子(zi)的(de)棲(qi)息(xi)地(di)有(you)更(geng)多(duo)的(de)表(biao)麵(mian)麵(mian)積(ji),而(er)在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)東(dong)西(xi)比(bi)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)潛(qian)能(neng)優(you)勢(shi)更(geng)大(da)。當(dang)投(tou)入(ru)運(yun)用(yong)時(shi),納(na)米(mi)管(guan)會(hui)自(zi)組(zu)裝(zhuang)成(cheng)密(mi)集(ji)、對齊的結構。當被轉化為自足的超級電容器後,每個納米管束的長度都比寬度多500倍,而一個小芯片可能有上千萬個納米束。
萊斯團隊首先為這個新裝置培植了大量由15毫微米到20毫微米的納米束單壁碳納米管組成的長達50weimidezhenlie。zhegezhenliejierhuibeizhuanhuaweiyigetongdianji,gaitongdianjidetucengyoujinhetaizucheng,zhenengzhuqitigaofuzhelihedianwendingxing。weitigaodaodianxingneng,namiguanshu(原電極)會摻雜硫酸,然後會被通過原子層沉積(ALD)的方法,塗上一層氧化鋁(介電層)和摻雜了鋁的氧化鋅(反電極)的薄膜。
這種儲能器適用範圍廣,小至納米電路的芯片、大到整個發電廠,都能從中獲益。研究人員卡裏-品特稱,沒有人采用這麼大縱橫比的材質和類似ALD的方法組建過這一裝置。“這種超級電容器能在高頻循環下擁有電荷,並能自然地整合到材料中。”
萊斯實驗室的化學家羅伯特-豪格稱,這種新的超級電容器具有穩定性和擴展性。“所有的能量儲存器的固態方案都將會密切整合到很多裝置中,包括柔性顯示器、生物植入物、多種傳感器和其他電子裝置。它們都能從快速充電和放電中獲益。”
- 具有穩定性和擴展性
- 能快速充電和放電
- 應用於納米電路的芯片
- 或應用於整個發電廠
據美國物理學家組織網近日報道,萊斯大學研究人員發明了一種以納米管為基礎的固態超級電容器。它有望集高能電池和快速充電電容器的最佳性質於一個裝置中,以適合極限環境下使用。相關研究成果發表在《碳雜誌》上。
雙電層電容器(EDLCs)yibanbeichengweichaojidianrongqi,yongyoubidianchidengyongyutiaojieliulianghuogongyingdianlidekuaisutufadebiaozhundianrongqiduojibaibeidenengliang,tongshihaiyoukuaisuchongdianhefangdiandenengli。danshijiyuyetaihuoningjiaodianjiezhidechuantongEDLCs,在zai過guo熱re或huo過guo冷leng的de狀zhuang況kuang下xia會hui發fa生sheng故gu障zhang。萊lai斯si團tuan隊dui研yan發fa的de超chao級ji電dian容rong器qi利li用yong一yi種zhong氧yang化hua物wu電dian介jie質zhi的de固gu態tai納na米mi級ji表biao層ceng取qu代dai電dian解jie質zhi,避bi免mian了le這zhe一yi問wen題ti。
超(chao)大(da)電(dian)容(rong)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)讓(rang)電(dian)子(zi)的(de)棲(qi)息(xi)地(di)有(you)更(geng)多(duo)的(de)表(biao)麵(mian)麵(mian)積(ji),而(er)在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)東(dong)西(xi)比(bi)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)潛(qian)能(neng)優(you)勢(shi)更(geng)大(da)。當(dang)投(tou)入(ru)運(yun)用(yong)時(shi),納(na)米(mi)管(guan)會(hui)自(zi)組(zu)裝(zhuang)成(cheng)密(mi)集(ji)、對齊的結構。當被轉化為自足的超級電容器後,每個納米管束的長度都比寬度多500倍,而一個小芯片可能有上千萬個納米束。
萊斯團隊首先為這個新裝置培植了大量由15毫微米到20毫微米的納米束單壁碳納米管組成的長達50weimidezhenlie。zhegezhenliejierhuibeizhuanhuaweiyigetongdianji,gaitongdianjidetucengyoujinhetaizucheng,zhenengzhuqitigaofuzhelihedianwendingxing。weitigaodaodianxingneng,namiguanshu(原電極)會摻雜硫酸,然後會被通過原子層沉積(ALD)的方法,塗上一層氧化鋁(介電層)和摻雜了鋁的氧化鋅(反電極)的薄膜。
這種儲能器適用範圍廣,小至納米電路的芯片、大到整個發電廠,都能從中獲益。研究人員卡裏-品特稱,沒有人采用這麼大縱橫比的材質和類似ALD的方法組建過這一裝置。“這種超級電容器能在高頻循環下擁有電荷,並能自然地整合到材料中。”
萊斯實驗室的化學家羅伯特-豪格稱,這種新的超級電容器具有穩定性和擴展性。“所有的能量儲存器的固態方案都將會密切整合到很多裝置中,包括柔性顯示器、生物植入物、多種傳感器和其他電子裝置。它們都能從快速充電和放電中獲益。”
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