{"id":21947,"date":"2011-10-30T10:14:27","date_gmt":"2011-10-30T07:14:27","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=21947"},"modified":"2011-10-30T10:14:27","modified_gmt":"2011-10-30T07:14:27","slug":"superkondensaatori-elektroodide-%e2%80%9ekastmine%e2%80%9c","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=21947","title":{"rendered":"Superkondensaatori elektroodide \u201ekastmine\u201c"},"content":{"rendered":"

Stanfordi \u00dclikooli teadlased arendasid v\u00e4lja uue ja lihtsa \u201ekastmise\u201c tehnika, mis v\u00f5ib oluliselt parandada superkondensaatorite suutlikkust. Meetodit, mida nimetatakse \u201eelektrijuhtide kaitsem\u00e4hkimiseks\u201c, oleks v\u00f5imalik rakendada mitmetele elektroodmaterjalidele. Seda meetodit oleks v\u00f5ib-olla v\u00f5imalik kasutada ka uue p\u00f5lvkonna elektroodide t\u00e4iustamiseks, mida valmistatakse v\u00e4\u00e4vlist, liitium-magneesiumfosfaadist ja r\u00e4nist liitium-ioon patareides.<\/strong><\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/strong>

Elektrijuhtide kaitsem\u00e4hkimine v\u00f5ib t\u00f5sta superkondensaatorite v\u00f5imekkust. Pilt: Guihua Yu<\/p><\/div>\n

Superkondensaatorid, t\u00e4psemalt elektrilised kaksikkihilised v\u00f5i elektrokeemilised kondensaatorid v\u00f5ivad talletada palju suurema elektrilaengu kui tavap\u00e4rased kondensaatorid. See on v\u00f5imalik t\u00e4nu kahekordsele kihile, mis moodustub nende seadmete elektrol\u00fc\u00fcdi ja elektroodi piiripinnal elektrivoolu m\u00f5jul, kirjutab physicsworld.com<\/a>.<\/p>\n

Elektrijuhtide kaitsem\u00e4hkimise tehnika v\u00f5ib suurendada superkondensaatorite mahutavust, t\u00f5stes h\u00fcppeliselt elektroodide elektrijuhtivust, mis v\u00f5imendab seadme v\u00f5imet talletada elektrilaenguid. Zhenan Bao<\/strong>, Yi Cui<\/strong> ja kolleegide v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tatud protsess t\u00e4hendab grafeenist ja mangaanoksiidist valmistatud \u00fchend-elektroodi kastmist lahusesse, mis sisaldab kas s\u00fcsinik-nanotorusid v\u00f5i juhtivat pol\u00fcmeeri. Nanotorud v\u00f5i pol\u00fcmeer katavad elektroodi ja t\u00f5stavad selle v\u00f5imet talletada elektrilaenguid: nanotorude kaitsekiht enam kui 20% ning pol\u00fcmeer 45% v\u00f5rra.<\/p>\n

Suurem spetsiifiline mahutavus<\/strong><\/p>\n

Uurijad saavutasid erimahtuvuse v\u00e4\u00e4rtusega umbes 380\u00a0F\/g, mis on v\u00f5rreldav teiste mangaanoksiidi baasil valmistatud elektroodidega, mille erimahtuvus j\u00e4\u00e4b tavap\u00e4raselt vahemikku 250\u2013400\u00a0F\/g. H\u00fcbriidelektroodid n\u00e4itavad aga head \u201emahtuvuse muutekiirust\u201c, mis t\u00e4hendab, et nendel p\u00f5hinevad kondensaatorid\u00a0s\u00e4ilitavad oma suure mahtuvuse ka suurel laadimise ja t\u00fchjenemise kiirusel. See on kontrastiks tavap\u00e4rastele metalloksiidialusel t\u00f6\u00f6tavatele elektroodidele, millel on tavaliselt v\u00e4ike mahutavuse tempo nende madala elektroonilise ja ioonilise juhtivuse t\u00f5ttu.<\/p>\n

Tulemuseks v\u00f5ib lugeda seda, et uusi elektroode on v\u00f5imalik kasutada enam kui 3000 laadimise-t\u00fchjendamise ts\u00fckli jooksul, s\u00e4ilitades samas\u00a0enam kui 95%\u00a0kondensaatori mahutavusest.\u00a0Arvestades fakti, et nende\u00a0elektroodide t\u00f5ttu\u00a0on kondensaatoril\u00a0palju suurem spetsiifiline mahtuvus kui juba olemasolevatel t\u00f6\u00f6stuslikel s\u00fcsiniku baasil valmistatud superkondensaatoritel (150\u2013250\u00a0F\/g), tundub elektrijuhtide kaitsem\u00e4hkimise tehnika paljut\u00f5otav<\/p>\n

Energiasalvestus ja selle rakendused suures skaalas<\/strong><\/p>\n

\u201eMeie v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tatud h\u00fcbriidelektroodis\u00fcsteem on paljulubav suureskaalalistes energiatalletuse rakendustes,\u201c s\u00f5nas teadust\u00f6\u00f6 meeskonna juht Guihua Yu<\/strong>. \u201eAinete v\u00e4ljavaliku vaatenurgast on nii grafeen kui MnO2<\/sub> atraktiivsed elektroodide materjalid, kuna nii s\u00fcsinik kui mangaan on levinud ja odavad elemendid. T\u00f6\u00f6tlemise seisukohast on meie lahuse baasil v\u00e4ljaarendatud katmismeetodi kasutamise\u00a0ulatust lihtne t\u00f5sta.\u201c<\/p>\n

Uurijad t\u00f6\u00f6tavad n\u00fc\u00fcd seda meetodit kasutades liitium-ioon-patareide suutlikuse t\u00f5stmise kallal. \u201e V\u00f5ib juhtuda, et meie uudset l\u00e4henemist v\u00f5ib olla v\u00f5imalik laiaulatuslikult rakendada efektiivsemaks energiatalletuseks sobivate\u00a0elektroodide materjalidele, s.t. kondensaatorites,\u00a0millel on k\u00fcll\u00a0k\u00f5rge energiatihedus, kuid mille suutlikkus on seni olnud\u00a0piiratud nende elektroodide m\u00f5nev\u00f5rra\u00a0isoleerivama loomuse t\u00f5ttu,\u201c v\u00e4itis Yu.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: ,,Enhancing the Supercapacitor Performance of Graphene\/MnO2Nanostructured Electrodes by Conductive Wrapping<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Stanfordi \u00dclikooli teadlased arendasid v\u00e4lja uue ja lihtsa \u201ekastmise\u201c tehnika, mis v\u00f5ib oluliselt parandada superkondensaatorite suutlikkust. Meetodit, mida nimetatakse \u201eelektrijuhtide kaitsem\u00e4hkimiseks\u201c, oleks v\u00f5imalik rakendada mitmetele elektroodmaterjalidele. Seda meetodit oleks v\u00f5ib-olla v\u00f5imalik kasutada ka uue p\u00f5lvkonna elektroodide t\u00e4iustamiseks, mida valmistatakse v\u00e4\u00e4vlist, liitium-magneesiumfosfaadist ja r\u00e4nist liitium-ioon patareides. Superkondensaatorid, t\u00e4psemalt elektrilised kaksikkihilised v\u00f5i elektrokeemilised kondensaatorid v\u00f5ivad talletada palju […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":21948,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[53],"class_list":{"0":"post-21947","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-rakenduslik-teadus","8":"category-teadusuudis","9":"tag-tulevikuenergia","10":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/21947","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=21947"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/21947\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/21948"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=21947"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=21947"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=21947"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}