Fleksible superkondensatorer kan øge batterilevetiden for Internet of Things

Smartwatches, fitness-trackere og andre Internet of Things-enheder kan få et markant løft til deres batterilevetid takket være ny, miljøvenlig energiforskning fra University of Surreys Advanced Technology Institute (ATI) og Federal University of Pelotas (UFPel), Brasilien.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet Nanoscale , viser forskerholdet, hvordan en superkondensator effektivt kan fremstilles til en højtydende og billig strømlagringsenhed, der let kan integreres i fodtøj, tøj og tilbehør.

Professor Ravi Silva, direktør for ATI og leder af Nano-Electronics Center ved University of Surrey, sagde:"Superkondensatorer er nøglen til at sikre, at 5G- og 6G-teknologier når deres fulde potentiale. Mens superkondensatorer bestemt kan booste levetiden for bærbare forbrugere. teknologier, har de potentialet til at være revolutionerende, når du tænker på deres rolle i selvkørende køretøjer og AI-assisterede smarte sensorer, der kan hjælpe os alle med at spare energi. Derfor er det vigtigt, at vi skaber en billig og miljøvenlig måde at producere dette på. utroligt lovende energilagringsteknologi. Fremtiden er bestemt lys for superkondensatorer."

En superkondensator er et middel til at lagre og frigive elektricitet, som et typisk batteri, men det gør det med langt hurtigere genopladnings- og afladningstider. I papiret beskriver forskerholdet en ny procedure til udvikling af fleksible superkondensatorer baseret på kulstof-nanomaterialer. Denne metode, som er billigere og mindre tidskrævende at fremstille, involverer overførsel af aligned carbon nano tube (CNT) arrays fra en silicium wafer til en polydimethylsiloxan (PDMS) matrix. Dette er derefter belagt med et materiale kaldet polyanilin (PANI), som lagrer energi gennem en mekanisme kendt som "pseudocapacitance", der tilbyder fremragende energilagringsegenskaber med enestående mekanisk integritet.

Holdets forbedrede, wafertynde superkondensator bevarer det meste af sin kapacitans (mængden af ​​separat elektrisk ladning, der kan lagres) efter adskillige cyklusser ved forskellige bøjningsforhold, hvilket demonstrerer dens robusthed, levetid og effektivitet.

Raphael Balboni, ph.d. studerende ved UFPel, sagde:"At arbejde på ATI på et projekt, der kunne have en positiv indvirkning på industrien og vores miljø, har været utroligt tilfredsstillende. Min vejleder, professor Silva, og hele teamet i Surrey fik mig til at føle mig som et værdifuldt medlem af holdet, og jeg var så heldig at lære af fremragende kolleger. Det er en oplevelse, som jeg aldrig vil glemme." + Udforsk yderligere

Den skjulte adfærd af superkondensatormaterialer