배터리가 세계의 마라톤 러너 인 경우 수퍼 커패시터는 단거리 주자와 비유 될 수 있습니다. 수퍼 커패시터는 고 에너지 어플리케이션의 단기 저장에 더 적합하지만 장기적으로 배터리는 조지아 텍에서 더 나은 선택입니다 대학과 한국의 대학 엔지니어들은 더 긴 시간 동안 더 많은 에너지를 저장할 수 있도록 설계된 새로운 수퍼 커패시터를 개발했다.이 수퍼 커패시터는 금속 화 된 종이로 만들어진다.
배터리는 높은 에너지 밀도와 낮은 전력 밀도를 특징으로하는데, 이는 오랜 시간 동안 에너지를 저장할 수 있음을 의미합니다. 수퍼 커패시터는 즉각적으로 반대되는 문제가 있습니다. 즉, 초고 전류 전력을 즉시 제공 할 수 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있습니다. 직원은 에너지 밀도와 전력 밀도 사이의 적절한 균형을 달성하는 수퍼 커패시터를 개발하려고합니다.
이를 위해 팀은 먼저 아민 계면 활성제를 함유 한 용액에 종이 조각을 담근 다음 금 나노 입자로 채워진 용액에 담그면 비교적 간단한 공정을 개발했다. 종이에 금을 넣고 거기에 붙이십시오.
다음으로, 과학자들은 망간 산화물을 포함한 금속 산화물 물질 층을 추가하는 동일한 방법을 사용했다. 마지막으로, 금층은 전도성이었고 금속 산화물 층은 초전도체가 높은 에너지 밀도 및 전력 밀도를 가질뿐만 아니라, 이 에너지는의 경우에 접히고 삭감된다.
이 연구의 공동 저자 인 이승우 (Seung Woo Lee) 연구원은 "이것은 기본적으로 매우 간단한 과정이다."교대 비커의 층별 공정은 셀룰로스 섬유에 우수한 컨 포멀 코팅을 제공하여 접을 수있다 또한 전도성을 손상시키지 않으면 서 코팅을 구부릴 수 있습니다. 코팅을 나노 스케일로 제어 할 수 있으며, 레이어 수가 증가하면 일반 용지를 기준으로 성능이 계속 증가 할 것입니다.
연구진은 금속 화 된 종이 수퍼 커패시터의 전력 밀도는 15.1 mW / cm2이고 에너지 밀도는 267.3 uW / cm2라고 연구진은 최고 성능의 섬유 수퍼 커패시터라고 말하면서 "우리가 생산할 수있는 샘플의 크기에는 제한이 없어야한다. 말하자면, 우리는 비용과 성능 사이의 균형을 최적화하기 위해 나노 입자의 사용을 최소화하면서 우수한 전도성을 제공하기 위해 최상의 층 두께를 만들면됩니다.
다음으로, 팀은 기본 소재로 직물을 사용하고 결국 동일한 프로세스를 사용하여 배터리를 개발할 계획입니다.
"이 유연한 에너지 저장 장치는 웨어러블 기기와 인터넷 간의 연결을위한 독특한 기회를 제공합니다. 우리는 가장 진보 된 휴대용 전자 제품의 개발을 지원할 수 있으며,이 수퍼 커패시터를 바이오 메디컬 센서, 가전 제품 및 군용 전자 장치 및 유사한 애플리케이션에 전력을 공급하는 에너지 수확 장비의 조합.
이 연구 결과는 "Natural Communications"잡지에 발표되었습니다.
