Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Идеальный угол для хранения энергии электронной кожи

Идеальный угол для хранения энергии электронной кожи

Опубликовал: Admin, 15-10-2020, 01:01, Нанотехнологии, 38, 0

Идеальный угол для хранения энергии электронной кожи

Исследователи из DGIST нашли недорогой способ изготовления крошечных устройств накопления энергии, которые могут эффективно обеспечивать питание гибких и носимых датчиков кожи вместе с другими электронными устройствами, открывая путь к удаленному медицинскому мониторингу и диагностике, а также к носимым устройствам. Их выводы были опубликованы в журнале Нано Энергия .

Материаловеды Сунгвон Ли и Котисвара Редди Нанданапалли из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST) разработали процесс изготовления с коллегами в Корее. Ключ к успеху - распыление определенного количества графен чернила на гибких носителях под определенным углом и при определенной температуре.

Ли говорит: «Спрос на удаленную диагностику и носимые устройства быстро растет, и поэтому многие ученые сосредотачивают свои исследовательские усилия на разработке различных электронных устройств для кожи, которые требуют чрезвычайно крошечных и гибких Энергетических Устройств в качестве Источника питания "

Когда микроконденсаторы заряжаются, положительные и отрицательные электрические заряды накапливаются на их электродах и сохраняются в виде энергии. Эти устройства имеют короткое время зарядки и разрядки по сравнению с аккумуляторами, но они не могут хранить столько энергии.

Графен является многообещающим материалом для улучшения их накопления энергии, поскольку графеновые электроды очень пористые и поэтому обеспечивают большую площадь поверхности для возникновения необходимых электростатических реакций.

Еще один способ улучшить характеристики микро-суперконденсатора - это изготовление электродов со сцепляющимися зубцами, как у двух гребней, что увеличивает количество энергии, которая может быть сохранена. Но этот процесс дорог и не работает на гибких, чувствительных к температуре подложках.

Очевидным решением было бы распыление графена на гибкую подложку, но вертикальное распыление приводит к появлению не очень пористых электродов с компактными слоями, что снижает их производительность.

Ли, Нанданапалли и их коллеги нанесли графеновые чернила на тонкий слой гибкие подложки , изготовление микроконденсатора толщиной с бумагу с блокирующими электродами и превосходными характеристиками.

Уловка, которую они исследовали, заключалась в том, чтобы распылить десять миллилитров графеновых чернил под углом 45 ° и при температуре 80 ° C на гибкую подложку. Это привело к образованию пористых многослойных электродов. Микро-суперконденсатор, созданный командой, имеет толщину 23 микрометра, в десять раз тоньше бумаги и сохраняет свою механическую стабильность после 10000 изгибов. Он может хранить около 84 микрофарад заряда на квадратный сантиметр (в 2 раза выше, чем значение, сообщаемое сегодня) и имеет плотность мощности около 113 киловатт на килограмм (в 4 раза выше, чем у литий-ионных аккумуляторов). Команда продемонстрировала, что его можно использовать в носимых устройствах, которые прилипают к коже.

«Наша работа показывает, что можно уменьшить толщину микроконденсаторов для использования в гибких устройствах без снижения их производительности», - говорит Ли. Затем команда стремится улучшить емкость и потребление энергии микроконденсаторов, чтобы их можно было использовать в реальных электронных устройствах для кожи.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии