Новий спосіб заряджати смартфон за секундами Bashny.Net

Команда вчених Центру нанотехнології в Університеті Центральної Флориди (UCF) розробила новий метод створення гнучких суперконденсаторів. Вони зберігають більше енергії і не пошкоджуючи, витримує більше 30 тисяч циклів зарядки. Новий метод створення наноконденсаторів може стати революційною технологією у виробництві смартфонів та електромобілів.

творці впевнені, що якщо замінити звичайні акумулятори новими нанокаторами, то будь-який смартфон буде повністю заряджений протягом декількох секунд. Власник не може думати кожні кілька годин про те, де заряджати смартфон: пристрій не буде розрядятися протягом тижня.



Кожен власник смартфона зіткнувся з нерозчинною проблемою: близько 18 місяців після покупки середня батарея тримає заряд менше і менше часу, а потім, нарешті, деградує. Для її вирішення вчені досліджують можливості наноматеріалів для поліпшення суперконденсаторів. Вони можуть підтримувати або навіть замінити акумулятори в електронних пристроях. Для досягнення цього досить складно: для іоністора провести стільки енергії як літієво-іонний акумулятор, він повинен істотно перевершити звичайну батарею за розміром.

Команда UCF експериментувала з використанням нещодавно виявлених двовимірних матеріалів, які є кількома атомами товстої – тонких плівок переходу металевих dichalcogenides (TMDs). Інші вчені намагалися працювати з графеном та іншими двовимірними матеріалами, але ці спроби не були успішними.




Двовимірні dichalcogenides перехідних матеріалів є перспективним матеріалом для ємнісних суперконденсаторів, за рахунок їх шарованої структури і великої площі поверхні. Попередній експерименти з інтеграцією TMD з іншими наноматеріалами покращили електрохімічну продуктивність колишнього. Тим не менш, такі гібриди не витримували достатньо зарядних циклів. У зв'язку з порушенням структурної цілісності матеріалів в місцях з'єднання один з одним і хаотичним складанням.

Всі вчені, які спробували поліпшити існуючі технології в одному або іншому випадку запитали питання: «Як об'єднати двовимірні матеріали з існуючими системами?» Команда UCF розробила простий хімічний підхід синтезу, який вдало інтегрував існуючі матеріали з двовимірними металічними dichalcogenides. Про це заявив провідний автор дослідження Eric Jung.

Команда Jung розробила суперконденсатори, що складаються з мільйонів нанометрових дротів, покритих перехідними металами dichalcogenides. Ядро з високою електропровідністю забезпечує швидку передачу електронів для швидкої зарядки та розвантаження. Уніформа оболонок двовимірних матеріалів характеризується високою інтенсивністю енергії і специфічною потужністю.

Вчені вважають, що двовимірні матеріали відкривають широкі перспективи зберігання енергії. Але до тих пір, поки дослідники UCF прийшли до того, щоб об'єднати матеріали, не вдалося реалізувати цей потенціал. «Наші матеріали, розроблені для малих електронних пристроїв, перевершили звичайні технології по всьому світу з точки зору щільності енергії, щільності потужності та стабільності циклічної стабільності», - сказав Нітін Чудхарі, Ph.D., який очолив дослідження.

Циклічна стабільність визначає, скільки разів акумулятор може заряджатися, розряджається, і перезаряджається до того, як він починає розбиратися. Сучасні літієво-іонні акумулятори можна заряджати близько 1,5 тис. разів без серйозних збоїв. Новий розроблений прототип суперконденсатор може витримати кілька тисяч таких циклів. Двовимірний іоніст не деградує навіть після перезаряджання 30 000 разів. Угор і його команда тепер працюють на патент нового способу.

Наноконденсатори можуть використовуватися в смартфонах, електромобілах, а не в будь-яких електронних пристроях. Вони можуть допомогти виробникам вигідно від драматичної потужності і швидкості гойдалки. Оскільки іоністори гнучкі, вони підходять для зносної електроніки та технології.

Незважаючи на всі переваги нового суперконденсатора, розвиток ще не готовий до комерціалізації. Тим не менш, це дослідження може бути ще одним основним імпульсом розвитку високих технологій.

P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: geektimes.ru/post/282878/