Οι νέοι υπερπυκνωτές θα μπορούσαν να αυξήσουν την χωρητικότητα αποθήκευσης κατά 3000%

Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Energy Letters (ΗΠΑ), ερευνητές από το Τμήμα Οργάνων και Εφαρμοσμένης Φυσικής (IAP) στο Ινδικό Ινστιτούτο Επιστημών (IISc) χρησιμοποίησαν τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (FET) ως συλλέκτες αντί για τα μεταλλικά ηλεκτρόδια που χρησιμοποιούνται ευρέως στους πυκνωτές σήμερα.

«Η χρήση FET ως ηλεκτρόδια για υπερπυκνωτές είναι μια νέα προσέγγιση για τη διαμόρφωση του φορτίου στους πυκνωτές», δήλωσε η Abha Mishra, καθηγήτρια IAP και συγγραφέας της μελέτης.

Εναλλασσόμενα στρώματα MoS2 και γραφενίου, πάχους μόλις λίγων ατόμων, βοηθούν στην αύξηση της κινητικότητας των ηλεκτρονίων.

Οι πυκνωτές ρεύματος συνήθως χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια μεταλλικού οξειδίου, γεγονός που περιορίζει την κινητικότητα των ηλεκτρονίων τους. Έτσι, οι ερευνητές αποφάσισαν να δημιουργήσουν υβριδικά τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, τα οποία αποτελούνται από εναλλασσόμενα στρώματα διθειούχου μολυβδαινίου (MoS2) και γραφενίου.

Αυτή η έρευνα έχει αναπτύξει έναν πολύ μικρό υπερπυκνωτή που έχει χωρητικότητα αποθήκευσης και συμπιεστότητα που ξεπερνά τις τρέχουσες συσκευές αποθήκευσης. Υπό ορισμένες συνθήκες, η χωρητικότητα του νέου υπερπυκνωτή έχει αυξηθεί κατά ένα εντυπωσιακό ποσοστό 3000%. Αυτό καθιστά δυνατή την αποθήκευση τεράστιας ποσότητας φορτίου σε μια μικρή συσκευή αποθήκευσης.

Το μέγεθος της συσκευής είναι επίσης πολύ πιο συμπαγές από τους τρέχοντες υπερπυκνωτές, καθιστώντας τους κατάλληλους για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από δημόσιο φωτισμό, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, ηλεκτρικά οχήματα και ιατρικές συσκευές.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι νέοι υπερπυκνωτές θα συνδυάζουν τα καλύτερα χαρακτηριστικά τόσο των μπαταριών όσο και των πυκνωτών: θα μπορούν να αποθηκεύουν και να απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, καθιστώντας τους πολύ επιθυμητούς στις ηλεκτρονικές συσκευές επόμενης γενιάς. Επειδή αυτοί οι υπερπυκνωτές είναι τόσο μικροί, δεν μπορούν να γίνουν ορατοί χωρίς μικροσκόπιο και η διαδικασία κατασκευής απαιτεί υψηλή ακρίβεια.

Στο μέλλον, οι ερευνητές σχεδιάζουν να διερευνήσουν τη δυνατότητα αντικατάστασης του MoS2 με άλλα υλικά για την περαιτέρω αύξηση της χωρητικότητας αποθήκευσης αυτού του υπερπυκνωτή.

(σύμφωνα με τον Ντέβσντεϊ)

Πηγή: https://vietnamnet.vn/su-dung-sieu-tu-dien-moi-co-the-tang-cong-suat-luu-tru-len-3000-2206968.html