Гибкая и носимая электроника рекламируется как технология следующего поколения, демонстрирующая широкий спектр применений, включая диагностику. Но исследователи говорят, что эти устройства полностью раскроют свой потенциал только тогда, когда питающие их энергетические системы станут столь же адаптируемыми.
Будущее носимых и портативных устройств зависит от накопителей энергии, которые могут сгибаться, растягиваться и принимать любые формы. В этом контексте потенциал суперконденсаторов на основе графена привлекает внимание крупных технологических центров по всему миру. Ключевыми областями применения таких устройств являются портативные миниатюрные накопители энергии для носимых устройств, медицинских имплантатов, датчиков окружающей среды, потребительских приложений и маломощной электроники.
«Графеновые суперконденсаторы вскоре могут стать краеугольным камнем в будущем устойчивого хранения энергии, поскольку спрос на более экологичные и быстрые энергетические решения растет», — говорит Санкет Гоэл, декан (исследования и инновации) лаборатории MEMS микрофлюидики и наноэлектроники в Институте технологий и науки Бирла (США). BITS)-Пилани, Хайдарабад.
Исследовательская группа в сотрудничестве с Университетом Буффало (США), в которую входят Томас Тундат, аспирант Химанши Авасти и исследователь Павар Сай Кумар, разработала решение для хранения энергии с использованием гибких нанографеновых суперконденсаторов, индуцированных лазером, способное совершить революцию в области маломощных технологий. приложения.
Используя методы лазерной гравировки, исследовательская группа изготовила суперконденсаторы на гибких подложках или подстилающих поверхностях, таких как «полиамид» (LIG или лазерно-индуцированный графен) и бумажная подложка («LIrGO» или лазерно-индуцированный диоксид графена). Эти материалы обладают значительными преимуществами: LIG имеет высокопористую структуру, идеальную для транспорта ионов, а LIrGO на бумажной основе пригоден для вторичной переработки и экологически безопасен, говорит он.
Суперконденсаторы продемонстрировали замечательные электрохимические характеристики: суперконденсаторы, изготовленные из полиамида, демонстрируют превосходную емкость и плотность энергии по сравнению с суперконденсаторами, изготовленными из бумаги. Они также продемонстрировали поведение, характерное для электрических двухслойных конденсаторов.
Ожидается, что графеновые суперконденсаторы будут испытывать быстрый рост, обусловленный увеличением инвестиций в возобновляемые источники энергии и электрическую мобильность, помимо рынка гибкой электроники. Свойства материалов обоих были исследованы с помощью электронной микроскопии и спектроскопии, добавляет г-н Гоэл.
Опубликовано – 30 октября 2024 г., 05:05 по восточному стандартному времени.
Leave a Reply