весьма спорная статья про конденсаторы на нанотрубках..

rjhgec

Конденсаторы из нанотрубок скоро заменят все аккумуляторы
29.08.11, Пн, 10:52, Мск
Ученые из Университета Райса на основе нанотрубок создали твердотельный суперконденсатор, который объединяет большую емкость и длительность хранения энергии батарей с быстротой зарядки и высокой мощностью конденсаторов.
Новое устройство хранения электроэнергии способно работать в экстремальных условиях и является надежным и универсальным источником питания, который можно применять повсеместно: от микроустройств, до больших электростанций.
Обычные конденсаторы, которые сглаживают скачки напряжения, способны выдерживать цикл зарядка/разрядка сотни тысяч раз. Электрические двухслойные конденсаторы (EDLC известные как суперконденсаторы, являются гибридами, которые могут хранить в сотни раз больше энергии, чем стандартный конденсатор, но при этом сохраняя способность быстро заряжаться и разряжаться. Однако обычные EDLC используют жидкий или гелеобразный электролит, который плохо работает в жаре или холоде. В новых суперконденсаторах, изобретенных в Университете Райса, жидкий электролит полностью заменен наноразмерным слоем оксида диэлектрического материала. Кроме того, большая площадь поверхности, которую обеспечивают углеродные нанотрубки, существенно повышает емкость суперконденсатора, что открывает ему дорогу для масштабного коммерческого использования. По мере роста нанотрубки самостоятельно собираются в плотные структуры, напоминающие микроскопические ворсистые ковры. Каждый пучок нанотрубок в новом суперконденсаторе в длину в 500 раз больше, чем в ширину. При этом крошечный микрочип может содержать сотни тысяч пучков.
Для создания нового устройства команде ученых пришлось вырастить массив пучков в 15-20 нанометров, состоящих из углеродных нанотрубок длиной до 50 мкм. Затем массив был помещен на медный электрод покрытий тонким слоем золота и титана, после чего пучки нанотрубок (первичные электроды) были обработаны серной кислотой для повышения их проводящих свойств. Следующим шагом стало покрытие нанотрубок тонким слоем оксида алюминия (диэлектриком) и алюминием, легированным оксидом цинка (противоэлектрод). Сборку цепи завершил верхний электрод, представляющий собой полоску серебряной краски. В итоге получилась конструкция металл/диэлектрик/ металл.
Новая технология изготовления суперконденсаторов является стабильной и масштабируемой. Твердотельный накопитель энергии можно будет использовать повсеместно: в гибких дисплеях, имплантатах, датчиках и любых других устройствах, где требуются быстрые зарядка или отдача тока большой силы.
Благодаря тому, что новая батарея не содержит токсичных материалов, она может использоваться, например в микророботах, путешествующих в кровотоке пациента. Также твердотельные супеконденсаторы можно применять в экстремальных условиях: на солнечных электростанциях в пустыне или на спутниках.
зы: неужели за 20 лет активного исследования нанотрубок никто до них не протестировал такую простейшую структуру? какую роль выполняет "ворс"? если как усилитель локального поля, то тогда они забыли написать что сильное локальное поле будет приводить к уменьшению напряжения пробоя и вцелом не даст никакого выйгрыша по емкости

Vikuschechka9

вероятно "ворс" и нужен для увеличения поверхности конденсатора

Jeton89

неужели за 20 лет активного исследования нанотрубок никто до них не протестировал такую простейшую структуру
Думаю, что технически это не особо легкая задача. Очень много идей, которые появились в середине прошлого века, экспериментально проверяются только сейчас, поскольку материально-техническая база подросла.

rjhgec

вероятно "ворс" и нужен для увеличения поверхности конденсатора
как бы да, НО: толку то от этой поверхности, если поле не проникает глубоко внутрь ворса?
а вырастить диэлектрический слой на ворсе и раньше могли - никаких сложностей казалось бы...
зы: я в свое время делал точно такие конденсаторы только не на нанотрубках а на карбине, но делал я их не для применения в качестве конденсаторов. гдето валяются результат измерений частотных характеристик и я чтото неприпомню чтобы там получалась какаято безумная емкость, хотя надо бы поднять результаты и сравнить ее емкостью обныого конденсатора такой же конфигурации. но значения были такие: порядка 10 пф на 0.5 кв см - это на оксидном слое толщиной 0.1 мкм, что в показалось мне обычным значением...
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: