Tương lai siêu tụ điện có thể thay thế pin điện thoại di động hiện tại

Vấn đề sạc điện thoại thông minh mỗi ngày có đã làm phiền chúng tôi? Sự khó chịu này có thể được giải quyết trong tương lai gần. Gần đây, nhóm các nhà khoa học Hoa Kỳ đã phát triển một siêu tụ điện công nghệ, siêu tụ điện này có thể được uốn cong chỉ cần để sạc một vài giây, bạn có thể duy trì hơn một tuần điện.

Đội bóng là trường Đại học Miền Trung Trung tâm khoa học và công nghệ nano Florida (UCF), các tài liệu nghiên cứu của họ trong giữa tháng 10 trên tạp chí học thuật quốc tế ACS NANO xuất bản. UCF nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Nitin Choudhary của nhóm nghiên cứu nói rằng nếu phát triển siêu tụ điện để thay thế pin thông thường trước đây, tương lai sẽ không dành cho điện thoại dung lượng pin không mạnh, cần vấn đề sạc thường xuyên, bởi vì siêu tụ điện mới nhất chỉ Bạn cần để sạc điện thoại trong vài giây, bạn có thể duy trì hơn một tuần điện lực. Đồng thời, tụ điện này có thể được sạc nhiều lần hơn hơn 30.000 lần hầu như không mất mát, lithium-ion đa năng hiện tại về cơ bản pin chỉ được đảm bảo trong vòng 1500 lần hiệu suất của pin sẽ không suy giảm.

Hiện tại, nghiên cứu chính của ngành phương pháp là sử dụng một loại vật liệu nano mới, để cải thiện hiệu suất của siêu tụ điện. Trước nhóm nghiên cứu cũng đã sử dụng graphene và các chất lưu trữ khác đặc tính của vật liệu hai chiều mạnh để chuẩn bị siêu tụ điện, nhưng việc cải thiện hiệu suất của tụ điện bị hạn chế.

Trưởng nhóm nghiên cứu UCF, UCF Trung tâm Khoa học và Công nghệ Nano và Trợ lý Giáo sư Khoa học Vật liệu và Trung tâm Kỹ thuật đã cố gắng chỉ sử dụng một vài độ dày nguyên tử của vật liệu hai chiều, nhưng kết quả không khả quan. Đây chủ yếu là bởi vì những vật liệu hai chiều này Yeonwoong Jung nói, "Nghiên cứu của chúng tôi Nhóm nghiên cứu hiện đã phát triển một phương pháp tổng hợp hóa học đơn giản, việc sử dụng phương pháp có thể là một vật liệu hiện có rất tốt và vật liệu hai chiều tích hợp. "Jung cũng nói rằng trong nhóm của anh ấy đã phát triển phương pháp chuẩn bị, không ai có thể đạt được tiềm năng của hai chiều nguyên vật liệu.

Cụ thể, nhóm UCF đã phát triển siêu tụ điện chủ yếu bao gồm hàng triệu dây nano và siêu tụ điện trong tải trọng lớp phủ bề mặt trên một lớp vật liệu hai chiều, được chuẩn bị loại lõi-vỏ của siêu tụ điện. Siêu tụ điện có lõi là độ dẫn điện cực cao để hệ thống pin có thể nhanh chóng chuyển electron, để đạt được hiệu ứng tích điện và phóng điện nhanh chóng. Một siêu tụ điện với lớp vỏ hai chiều có thể làm tăng đáng kể năng lượng của tế bào hệ thống và tăng mật độ công suất của nó.

"Đối với các thiết bị điện tử nhỏ, vật liệu mang lại hiệu suất hàng đầu thế giới về mật độ năng lượng, mật độ năng lượng, và độ ổn định khi đạp xe, vượt xa các tiêu chuẩn thông thường ", Choudhary nói.

Ví dụ, sự ổn định chu kỳ của dữ liệu có thể phản ánh số lần sạc pin, hiệu suất của pin bắt đầu suy giảm. Pin lithium-ion thông thường có thể đảm bảo sạc lên đến 1500 lần, hiệu suất pin sẽ không suy giảm; nghiên cứu hiện tại và phát triển các vật liệu hai chiều khác, siêu tụ điện, có thể sạc hàng ngàn lần sẽ không xuất hiện suy giảm hiệu suất pin; và nhóm UCF nghiên cứu và phát triển Siêu tụ điện mới, sạc 30.000 lần mà không cần hiện tượng suy giảm hiệu suất của pin.

Siêu tụ điện có thể được sử dụng trong điện thoại di động điện thoại và các thiết bị điện tử khác, và thậm chí cả xe điện. Đồng thời thời gian, các siêu tụ điện mới rất linh hoạt, bổ sung vào phạm vi ứng dụng và kết hợp với thiết bị đeo được các thiết bị.

Jung hiện đang làm việc với UCF's Văn phòng Chuyển giao Công nghệ để xin cấp bằng sáng chế cho sản phẩm mới Công nghệ. "Nó vẫn chưa sẵn sàng để thương mại hóa", Jung nói, nhưng công nghệ mà nhóm đã phát triển sẽ có tác động rất lớn đến nhiều nghiên cứu và công nghệ.