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新型电容膜制备技术,应用石墨烯材料

更新时间  2022-07-23 12:08 阅读
本文摘要:便携式电子产品曾多次面对的众多问题是如何需要制取出有小巧的设备,以便利装载。经过上世纪七十年代的技术革新,使得小型化、便携式电子设备沦为有可能,而从那时起续航能力则沦为了新的挑战。化学电池可以储存大量能量,但是其充放电过程较为漫长,且电池寿命受限。 电容器能构建较慢电池,但是其储存电量受限,因为无法展开实际应用于。因此,一种固态微型超级电容器应运而生。 超级电容器具备电池的电量,并且需要保持电量很长一段时间。

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便携式电子产品曾多次面对的众多问题是如何需要制取出有小巧的设备,以便利装载。经过上世纪七十年代的技术革新,使得小型化、便携式电子设备沦为有可能,而从那时起续航能力则沦为了新的挑战。化学电池可以储存大量能量,但是其充放电过程较为漫长,且电池寿命受限。

电容器能构建较慢电池,但是其储存电量受限,因为无法展开实际应用于。因此,一种固态微型超级电容器应运而生。

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超级电容器具备电池的电量,并且需要保持电量很长一段时间。过去研究人员企图使用金属和高分子混合材料来制取固态微型超级电容器,但是其续航能力无法符合实际必须。而最近,使用石墨烯和碳纳米管制取的固态微型超级电容器效果也是乏善可陈。

由Young Hee Lee率领的一只国际研究团队研发了一种新技术,这种技术制取的固态微型超级电容器则很好地解决了之前的问题,具备很好的效果。当我们展开新的简单的设计时,最差的启发往往来自于大大自然。该团队对其电容器薄膜结构展开了标记,从而不利于离子蔓延至石墨烯表面。为了取得这样的形状和结构,该团队将氢氧化铜纳米线与石墨烯膜互相填充。

经过多层填充之后,他们取得了想的厚度,然后在酸性溶液中洗净,从而可以沉淀纳米线,而纳米管壁则依然保有下来。为了制备固态微型超级电容器,首先薄膜应用于到厚塑料层上,而且覆盖面积金片层。没被金片层覆盖面积的部分则被风化掉,从而只留给金片覆盖面积的部分。然后在垂直金带的方向重新加入金,并使用导电凝胶展开填满,然后展开烧结,最后已完成挤压。

该团队的测试结果令人惊叹。除了其超级强劲的能量密度以外,该薄膜的灵活性度十分低,而且经过首次用于以后其电容更高。

其能量密度是当前商用超级电容器的10倍。该固态微型超级电容器的电子特性比目前类似于锂电池完全低5级,可以和目前的超级电容器相媲美。在未来,消费者更加偏向于用于固态微型超级电容器而不是电池。

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而在光以及能量存储方面具备更长的寿命和更加慢的电子传输速度。该团队的研发的固态微型超级电容器具备辽阔的应用领域,还包括医疗设备,微型机器人等。如果工程师利用材料的便携性,那么这种固态微型超级电容器甚至可用作可穿着设备。


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