Китайские и американские исследователи используют олово для замены части кобальта, чтобы способствовать разработке суперконденсаторов.

时间:2023-11-30 16:01:16 来源:崭露头角网

Gasgoo Automotive News По сообщениям зарубежных СМИ,Китайскиеиамериканскиеисследователииспользуютоловодлязаменычастикобальтачтобыспособствоватьразработкесуперконденсаторов благодаря совместному сотрудничеству исследователей из Университета штата Пенсильвания и Университета электронных наук и технологий Китая может быть доступен мощный и устойчивый микро-суперконденсатор. Для емких и быстрозаряжающихся накопителей энергии состав электродов всегда был ограничивающим фактором, а их соединение влияет на поток электронов во время зарядки и распределение энергии. Теперь исследователи разработали более совершенный материал, который улучшает соединение электродов, сохраняя при этом возможность вторичной переработки и низкую стоимость.

Суперконденсатор, оксид кобальта, олово, электродные материалы, Университет штата Пенсильвания

(Источник изображения: engr.psu)

Исследователь Цзя Чжу сказал: «В отличие от обычных батарей, суперконденсаторы являются очень мощными энергоемкими устройствами и быстро заряжаются. Но можно ли сделать их более мощными, быстрыми и устойчивыми? А как насчет более длительного цикла?»

Исследователи исследуют возможности подключения крошечных суперконденсаторов. Оксид кобальта — это распространенный и недорогой материал, который теоретически обладает сильной способностью быстро передавать энергетические заряды и часто используется для изготовления электродов. Однако материалы, смешанные с оксидом кобальта для изготовления электродов, могут плохо реагировать, в результате чего энергоемкость оказывается значительно ниже теоретических значений.

Исследователи провели моделирование материалов в атомной библиотеке, чтобы увидеть, можно ли усилить ожидаемые свойства оксида кобальта в качестве электрода путем добавления другого материала, также известного как легирование, для обеспечения дополнительных электронов при достаточном снижении или даже во избежание нежелательные эффекты, они смоделировали различные типы материалов и их уровни, чтобы увидеть, как они взаимодействуют с оксидом кобальта. Чжу сказал: "Мы рассмотрели возможные материалы, но многие из них были слишком дорогими или токсичными. Поэтому мы выбрали олово. Этот материал легко получить, он недорог и экологически безопасен".

В ходе моделирования исследователи обнаружили, что замена части кобальта оловом и объединение этого материала с коммерчески доступными графеновыми пленками позволяет создать недорогие и простые в разработке электроды. Эта графеновая пленка представляет собой материал толщиной в один атом, который может поддерживать электронные материалы, не изменяя их свойств. Китайская исследовательская группа провела эксперименты после завершения моделирования, чтобы выяснить, возможно ли такое моделирование. Результаты экспериментов подтверждают, что проводимость структуры оксида кобальта значительно улучшается после частичной замены оловом. Ожидается, что разработанное устройство имеет хорошие перспективы практического применения и станет накопителем энергии следующего поколения.

Далее исследователи планируют использовать самодельную версию графеновой пленки — пористой пены, созданной путем частичного разрезания, а затем разрушения материала лазером, — для создания гибких конденсаторов, которые смогут просто и быстро проводить электричество. «Суперконденсатор является ключевым компонентом, но мы также заинтересованы в добавлении других механизмов, чтобы он мог служить как сборщиком энергии, так и датчиком», — сказал исследователь Хуаньюй «Ларри» Ченг.

Источник: Gasgoo

Автор: Элиша

相关内容
最新内容
推荐内容
热点内容