Superkondensatory w elektronice noszonej

Superkondensatory w elektronice noszonej

Prosty sposób wytwarzania elastycznych superkondensatorów z polimeru może mieć znaczący wpływ na rozwój elektroniki noszonej – donoszą naukowcy z Rice University w Teksasie. Proces, który zamienia powszechnie stosowane polimery w grafen może mieć również zastosowanie w procesie katalizy, produkcji baterii litowo-jonowych oraz ogniw słonecznych.

Zespół badaczy prowadzony przez Jamesa Toura wytworzył superkondensatory poprzez trawienie zazębiających się ze sobą wzorów naniesionych na elastyczną folię polimerową. Wykorzystał do tego celu komercyjny system laserowy. Ciepło lasera wypaliło wszystko poza węglowym szkieletem polimeru, pozostawiając na głębokości około 20 um spienioną matrycę oraz płatki grafenu.

Naukowcy odkryli, że jeśli polimer najpierw będzie domieszkowany borem poprzez rozpuszczenie elementu w kwasie poliamidowym, a następnie spolimeryzowany do formy poliimidu, powstanie grafenowo-borowy superkondensator, który posiada od 5 do 10 razy większą gęstość magazynowania energii niż element oparty wyłącznie na grafenie. Proces ten może być stosowany w produkcji wielkoseryjnej.

Nowe superkondensatory zachowują 90% pojemności nawet po 12 000 cykli ładowania-rozładowania. Ponadto udało im się przetrwać bez utraty wydajności 8 000 cykli zginania.

- To co udało się nam osiągnąć pokazuje, jak ogromne możliwości stoją przed inżynierią angażującą procesy domieszkowania – powiedział Tour – Wykorzystanie technik laserowych pozwala natomiast na testowanie nowych rozwiązań chemicznych, które znajdują się zaledwie o krok od zastosowań przemysłowych.

(rr)