的印度科学研究所的亚博老虎机网登录(印度)仪器和应用物理学系(IAP)开发了一种新的超微的超级电容器,一个微小的装置,可以存储大量的电荷。也更紧凑,小于当前的超级电容器和有潜力用于范围广泛的产品,包括家用设备、电动汽车、街灯和医疗设备。app亚博体育
该装置的示意图。图片来源:Vinod Panwar和潘卡基•辛格Chauhan
电池目前大多数的这些设备。这些电池,然而,失去他们的能力随着时间的推移,电池导致短暂的保质期。电容器的设计,另一方面,允许他们持有一个电荷延长一段时间。
一个5伏电容器,例如,将运行在电压甚至十年后。然而,他们不能不断释放能量电池可以,例如,手机。
超级电容器,另一方面,是非常受欢迎的用于下一波的电子产品,因为他们把电池和电容器的最佳品质。他们还可以存储和快速释放大量的能量。
场效应晶体管或场效应晶体管,被用作电荷收集器在当前的研究中,出版ACS能源字母中发现的金属电极,而不是现有的电容器。
使用场效应晶体管作为超级电容器的电极是新调优电容器充电。
Abha Misra,研究相应的作家和教授,仪器和应用物理学系,印度科学研究所亚博老虎机网登录
在当前使用的电极电容通常是由金属氧化物,但他们的电子迁移率是虚弱的。因此,Misra和她的同事们选择创建混合场效应晶体管,交替few-atom-thick层二硫化钼(金属氧化物半导体2)和石墨烯,然后与黄金的联系,以提高电子迁移率。
构建一个固态超级电容器,坚实的凝胶电解质两场效应晶体管之间放置电极。整个结构是由二氧化硅/硅衬底。
Misra补充道,“设计的关键部分,因为你是两个系统的集成。”
两个系统是两个场效应晶体管电极和凝胶电解质,离子介质不同电荷的能力。在IAP Vinod Panwar,博士生,主要作者之一,表示,制造设备达到最佳的晶体管的特性都是困难的。
由于这些超级电容器是那么小,他们只能在显微镜下看到,生产过程需要极端的准确性和手眼协调能力。
制造超级电容器后,研究人员评估其电化学电容,或能源损耗,通过应用不同的电压。他们发现,在特定情况下,电容上升了3000%。在相同的条件下,电容器只有金属氧化物半导体2和石墨烯表现出只有一个电容增加18%。
在未来,研究人员打算调查是否用金属氧化物半导体2与其他材料可以进一步提亚博网站下载高超级电容器的电容。
他们补充说,超级电容器是功能齐全,可用于储能设备,如电动汽车电池或任何小型系统通过芯片上集成。他们还打算申请专利的超级电容器。
期刊引用:
Panwar, V。et al。(2023)栅场诱导的能量储存在MoS2-Graphene-Based Ultramicro-Electrochemical电容器。ACS能源字母。doi: 10.1021 / acsenergylett.2c02476。
来源:https://iisc.ac.in/