微型超级电容器可以彻底改变我们使用电池通过增加它们的寿命和支持快速充电。从智能手机到电动汽车制造商因此大量投资到这些电子元器件的研究和开发。现在,瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员,已经开发出一种方法,是如何产生这样的超级电容器的突破。
微型超级电容器可以增加电池的寿命和减少他们的产品,如智能手机和电动汽车充电时间。图片显示了一个2英寸宽硅片与集成的微型超级电容器,制造使用CMOS-compatible过程由查尔默斯的研究人员。晶片可以高档8英寸的直径,以适应更多的超级电容器单元。图片来源:日圆Strandqvist
“当讨论新技术,人们很容易忘记制造方法是多么重要,所以他们实际上可以商业化生产和在社会中是有效的。在这里,我们已经开发出的方法真的可以在生产工作,”反对Vyas以及解释道,博士生的制造技术和查尔默斯大学纳米科学技术,文章的主要作者。欧洲杯线上买球
超级电容器是由两个电导体绝缘层隔开。他们可以储存电能和普通电池相比有许多积极的属性,比如更快速充电,更高效的能量分布,和一个更大的寿命没有性能损失,对于充电和放电周期。当一个超级电容器和电池结合在一个电驱动产品,多次可以延长电池寿命长为电动汽车商业4倍。以及是否为个人电子设备或工业技术、终端消费者的好处可能是巨大的。
“当然能够快速充电很方便,例如,电动汽车必须改变或者充电电池和我们现在一样经常在我们的智能手机。但它也代表了巨大的环境效益和更可持续的,如果电池有更长的寿命和不需要回收在复杂的过程中,“反对Vyas以及说。
制造一个巨大的挑战
但在实践中,今天的超级电容器太大对于许多应用程序可能是有用的。他们需要同样大小的电池连接,这是一个障碍集成在手机或电动汽车。因此,很大一部分今天的超级电容器的研究与开发是关于小,明显。
反对Vyas以及和他的同事们一直在工作与发展中“微”超级电容器。这些如此之小,他们可以对系统电路控制各种功能在手机、电脑、电动马达和几乎所有电子产品我们今天使用。这个解决方案也被称为“系统级芯片”。
最重要的挑战之一是,最小单位需要在这样一种方式,他们制造与系统中的其他组件的电路,可以很容易地针对不同领域的使用。micro-supercapacitors的新论文演示了一个制造过程集成制造系统电路的最常见的方法(称为互补金属氧化物半导体)。
“我们使用了一种叫做旋转涂布,在许多生产过程技术基石。这使我们能够选择不同的电极材料。欧洲杯足球竞彩我们也使用烷基胺链在降低石墨烯氧化物,显示导致更高的充电和存储容量,”反对Vyas以及解释道。
“我们的方法是可伸缩的,需要降低成本制造过程。它代表了一个伟大的进步在生产技术和实际应用的重要一步micro-supercapacitors日常电子产品和工业应用。
方法还被应用于生产micro-supercapacitors十个不同的材料在一个统一的生产过程,这意味着属性可以很容易地定制来满足不同应用程序结束。欧洲杯足球竞彩
来源:https://www.chalmers.se/en/Pages/default.aspx