Superkondensaattoreita mikrosiruihin

Tehokas reitti superkondensaattorien suorituskyvyn parantamiseksi.

Piireille integroitujen energian varastointilaitteiden kysyntä kasvaa nopeasti, kun ihmiset luottavat yhä enemmän kannettavaan ja langattomaan elektroniikkaan.

Superkondensaattorit ovat merkittäviä ehdokkaita täyttämään tämä tarve ympäristöystävällisyytensä ja pitkän käyttöikänsä vuoksi.

Perinteisesti superkondensaattorit valmistetaan kuitenkin nestemäisillä elektrolyyteillä. Niitä ei voi siten pienentää ja ne voivat olla alttiita vuodoille, mikä johtaa geelipohjaisten ja kiinteiden olosuhteiden elektrolyyttien tutkimukseen.

Sydneyn yliopiston INSys Labin tutkijat ovat parantaneet superkondensaattorien suorituskykyä tähän suuntaan tyydyttämään tätä mikropiiritason tallennuskapasiteetin vaatimusta.

Tohtori Iacopi sanoo yliopiston tiedotteessa, että ryhmän monitieteinen lähestymistapa oli hyödyllinen löydettäessä hänen sanomansa yksinkertainen prosessi.

Tutkimus alkoi kiinnostuksesta tutkia kennosolujen toimintarajoja, mikä johti heille odottamattomiin hyödyllisiin tuloksiin. Tämän prosessin hallinta ei olisi ollut mahdollista ilman ymmärrystä havaitun parannuksen perusteita käyttäen ryhmämme täydentävää asiantuntemusta.

Tutkimuksen havainnot osoittivat yksinkertaisen tavan parantaa merkittävästi superkondensaattorien suorituskykyä geelipohjaisilla elektrolyyteillä, mikä on avain geelipohjaisten superkondensaattorien valmistukseen, tohtori Iacopi toteaa.

Tämä lähestymistapa tarjoaa uuden tavan kehittää edelleen miniatyrisoituja mikrosirujen energian varastointijärjestelmiä, jotka ovat yhteensopivia pii-elektroniikan kanssa.

Elektrolyyttien räätälöinti yhdessä hiilipohjaisten elektrodimateriaalien, kuten grafeenin, grafeenioksidin ja hiilinanoputkien kanssa on ensiarvoisen tärkeää parannetun energian varastointitehokkuuden kannalta.

Geelipohjaiset elektrolyytit eivät yleensä ole yhtä tehokkaita kuin niiden vesipitoiset vastineensa mutta tutkijat onnistuivat kasvattamaan kennon ominaiskapasitanssin kolminkertaiseksi.

Grafeeni tai grafiittinen hiili, joka on valmistettu ja funktionalisoitu suoraan piipinnoille, tarjoaa merkittävän potentiaalin mikrosirujen superkondensaattoreille, jotka voidaan upottaa integroituihin järjestelmiin.

Aiheesta aiemmin:

Superkondensaattori heterorakenteisella elektrodilla

Superkonkkia rakenteisiin