A tudósoknak sikerült létrehozniuk egy új kondenzátort, ahol egy közönséges téglát vettek alapul.
Helló kedves vendégeim és a csatornám előfizetői. Ma egy amerikai tudósok szokatlan találmányáról szeretnék mesélni, akiknek sikerült egy teljesen működő kondenzátort létrehozni, ahol vörös téglát alkalmaztak szubsztrátként. Akkor gyerünk.
Amerikai vegyészeknek sikerült a leggyakoribb vörös téglát kondenzátorrá alakítani, a PEDOT polimer alapján.
A tudósok fő feladata egy olyan szubsztrátum megtalálása volt, amely garantálja a nagy felületi érintkezési területet és elegendő mennyiségben tartalmaz vasat (III). Végül is biztosítani kell az oxidatív polimerizáció reakcióját.
És mint kiderült, a közönséges tégla ideális jelöltnek bizonyult, különösen azért, mert olcsó, és ellenáll a jelentős hőmérsékleti változásoknak és a mechanikai igénybevételnek.
Az új kondenzátor prototípusa 10 000 kisütés-töltési ciklust ellenállt, miközben megtartotta eredeti kapacitásának 90% -át.
A tudósok kutatásaik összes eredményét a folyóirat oldalain tették közzé Nature Communications.
Miért pont vörös tégla
Mint tudják, az emberiség évezredek óta sikeresen gyárt vörös téglát. A már égetett tégla pedig szilíciumból és alumínium-oxidokból, valamint hematitból áll (ő adja a tégla színét).
Hogyan keletkezett a kondenzátor
Tehát az amerikai tudósok H. vezetésével D. Arsi (Washingtoni Egyetem) úgy döntött, hogy vörös téglát használ a polietilén-dioxi-tiofén (PEDOT) vezető polimer filmekből készült kondenzátor szubsztrátumaként.
Az ilyen kondenzátorokban az energia a polimerben lejátszódó Faraday-reakció miatt tárolódik.
Annak érdekében, hogy egy réteg PEDOT polimer fóliát téglára vigyünk, egy egész technológiát fejlesztettek ki. A feldolgozás során a vörös tégla színét sötétkékre változtatta, mivel a polimer kicsapódott rá.
A tudósoknak sikerült elérniük a maximális 400 mikronos rétegvastagságot, míg egy polimer szál hossza 30 mikrométer, átmérője pedig nem haladja meg a 190 nanométert.
A leválasztás után fém elektródákat (epoxifóliával védve) csatoltak a téglákhoz, és kondenzátorként tesztelték két különböző elektrolittal kombinálva:
- Gélelektrolit felhasználásával a tégla kondenzátor 1,38 farád / köbcentiméter kapacitást mutatott. És 1000 töltés-kisütés után kapacitása az eredeti 90% -án maradt.
- Folyékony elektrolit alkalmazásakor az azonos térfogatú kapacitív karakterisztika már 2,84 farád volt, a maximális feszültség pedig 2,6 volt. Ez lehetővé tette a LED egy percre történő áramellátását. Csak ebben a kivitelben a készülék nem mutatott magas stabilitást.
Hangsúlyozni kell, hogy a kutatók még nem végeztek pontos kiválasztást a kísérleti minták paramétereiről, csak a munka lehetőségét vizsgálták.
Ezért a jövőben a tégla kondenzátor műszaki paraméterei sokkal jobb oldalra állíthatók be.
Hol fogják használni az ilyen kondenzátorokat?
Természetesen a jövőben nem találunk téglaelemű telefonokat, de helyhez kötött létesítményekben gyors energiatárolásra használhatók.
A tudósok azt is hangsúlyozzák, hogy ilyen tégla kondenzátorok jól használhatók építés (mivel a tégla mechanikai szilárdsága egy réteg polimer alkalmazása után nem szenved) lakó házak.
Ez kiváló energiatároló rendszert hoz létre (például napelemekből). Az előzetes számítások szerint az ilyen falak kapacitása 1100 farád lehet négyzetméter felületenként.
Természetesen a fejlesztés ígéretes, de ahhoz, hogy konkrétabban beszéljünk, meg kell várni az eszköz teljes kereskedelmi használatát. Ha tetszett az anyag, akkor ne felejtsd el a hasonlókat és a megjegyzéseket. Kösz a figyelmet!