Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1
(а) Сканирующая электронная микроскопия нанесенной сетки SWCNT; (б) Тонкопленочный суперконденсатор на основе нанесенных на ПЭТ пленок SWCNT и PVA/H3PO4.
Рис. 2
Кривые циклической вольтамперометрии суперконденсаторов с электролитом на основе (а) PVA/H3PO4, (b) LiPF6/EC:DEC.
Кривые зарядки-разрядки в гальваностатическом режиме, полученные при плотности тока 1 мА/см2 (30 мА/мг) для электролитов (c) PVA/H3PO4; (d) LiPF6/EC:DEC. Кривые, полученные для других водных растворов, аналогичны приведенным.
Рис. 3
Зависимость удельной емкости суперконденсаторов для (а) жидких (1M H2SO4)и (б) гель (PVA/H3PO4)- электролитов от толщины электродов.
Рис. 4
Характерные значения плотности энергии и мощности для разных систем. Сплошной линией обозначены данные, нормированные на суммарный вес электродов и коллекторов тока, пунктирной линией данные - нормированные на вес устройства.

Гибкие печатные суперконденсаторы из углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  суперконденсатор, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Тарасов Алексей Борисович

23 апреля 2009

В настоящее время портативная микроэлектроника достигла в своем развитии критического момента, когда дальнейшее увеличение функциональности ограничено возможностями существующих источников энергии. Обычные батареи не способны обеспечить необходимую мощность, не становясь при этом слишком тяжелыми или громоздкими. Кроме того, в последнее время разработчики все чаще направляют свою фантазию на гибкие или прозрачные устройства, что также является вызовом в адрес научного сообщества.

Cуществующие на сегодняшний день эластичные батареи и конденсаторы часто являются, по сути, вариантами обычных источников тока в более "тонком" исполнении. Решить проблему создания принципиально новых источников тока можно с использованием перспективных подходов печатной микроэлектроники. С её помощью возможно создание печатных транзисторов, OLED, солнечных батарей а также гибких печатных батарей и суперконденсаторов.

Группа ученых из UCLA и Стэнфордского университета предложила метод создания печатных суперконденсаторов на основе одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT). По сравнению с остальными углеродсодержащими электродными материалами покрытия из SWCNT демонстрируют хорошую проводимость (что в некоторых случаях исключает необходимость использования металлического коллектора), а также высокую электрохимическую и механическую стабильность, что дает им заметное преимущество по сравнению с другими неуглеродными материалами.

Описываемый в статье прибор состоит из двух тонких пленок SWCNT, которые служат одновременно электродами и коллекторами тока, разделенных полимером или жидким электролитом. Получить полностью печатные структуры удалось только для системы с гелем, так как использование жидких электролитов требует очень тщательного контроля утечек.

Для нанесения слоя нанотрубок навеска SWCNT была суспендирована в воде (1-2 мг\мл) с помощью ультразвука, после чего полученный раствор был распылен на подложку из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Полученные пленки демонстрировали сопротивление порядка 40-50 Ом и оптическое пропускание ~12% при толщине 0,6 мкм. В качестве электролита были протестированы твердый гель PVA/H3PO4, водный раствор H2SO4 - NaCl и 1М раствор LiPF6 в смеси этиленкарбоната и диэтилкарбоната (EC:DEC). Созданные таким образом устройства демонстрируют плотность энергии до 6 Вт*ч/кг и удельную мощность 23 и 70 кВт/кг для водных гелевых и органических электролитов, соответственно.

На графике 4 представлены данные о достигнутых значениях плотности энергии и мощности в сравнении с литературными данными. Из них следует, что заявленная авторами цель – создание нового класса печатных, гибких и прозрачных источников тока, - вполне возможно, достижима.





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Серебряная обманка
Серебряная обманка

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.