Разработаны первые самозаряжающиеся суперконденсаторы

Совместные исследовательские усилия позволили разработать высокопроизводительное самозаряжающееся устройство хранения энергии, способное эффективно хранить солнечную энергию. Исследовательская группа значительно улучшила производительность существующих суперконденсаторных устройств, используя электродные материалы на основе переходных металлов, и предложила новую технологию хранения энергии, которая объединяет суперконденсаторы с солнечными элементами.

Статья опубликована в журнале Energy.

Исследовательская группа разработала электроды с использованием композитного материала на основе никеля из карбоната и гидроксида и максимизировала проводимость и стабильность электродов, добавив ионы переходных металлов, таких как Mn, Co, Cu, Fe и Zn. Эта технология значительно улучшила производительность устройств хранения энергии , продемонстрировав значительные достижения в плотности энергии, плотности мощности и стабильности заряда и разряда.

В частности, плотность энергии , достигнутая в этом исследовании, составляет 35,5 Вт·ч·кг⁻¹, что значительно выше, чем запас энергии на единицу веса в предыдущих исследованиях (5-20 Вт·ч·кг⁻¹). Плотность мощности составляет 2555,6 Вт·кг⁻¹, что значительно превышает значения из предыдущих исследований (- 1000 Вт·кг⁻¹), демонстрируя способность быстро высвобождать большую мощность, обеспечивая немедленную подачу энергии даже для мощных устройств. Кроме того, производительность показала минимальное ухудшение во время повторных циклов зарядки и разрядки, что подтверждает долгосрочную пригодность устройства.

Кроме того, исследовательская группа разработала устройство хранения энергии, которое объединяет кремниевые солнечные элементы с суперконденсаторами, создавая систему, способную хранить солнечную энергию и использовать её в режиме реального времени. Эта система достигла эффективности хранения энергии 63% и общей эффективности 5,17%, эффективно подтверждая потенциал для коммерциализации самозаряжающегося устройства хранения энергии.

Чонмин Ким, старший научный сотрудник отдела нанотехнологий DGIST, утверждает: «Это исследование является значительным достижением, поскольку оно знаменует собой разработку первого в Корее самозаряжающегося устройства хранения энергии, объединяющего суперконденсаторы с солнечными элементами. Используя композитные материалы на основе переходных металлов, мы преодолели ограничения устройств хранения энергии и представили устойчивое энергетическое решение».

Дэмин Ли, научный сотрудник RLRC Национального университета Кёнбук, заявил: «Мы продолжим проводить дальнейшие исследования для дальнейшего повышения эффективности самозаряжающегося устройства и расширения его коммерциализационного потенциала».


Бессменный главный редактор, в незапамятные времена работал в издании РБК




Актуально

Теги