Исследователи из Департамента приборостроения и прикладной физики (IAP), Индийского института науки (IISc) и их коллеги разработали новый суперконденсатор которые можно заряжать светом.
Эту инновацию можно использовать в уличных фонарях и электронных устройствах с автономным питанием, включая датчики, поскольку в отличие от стандартных конденсаторов, которые хранят энергию электростатически, суперконденсаторы используют электрохимические методы для удержания значительно большего количества энергии, что позволяет им «высвобождать заряд быстрее, чем батареи», объяснил Абха Мисра, профессор кафедры приборостроения и прикладной физики IISc и автор исследования.
Электроды суперконденсатора сделаны из наностержней оксида цинка на прозрачной подложке из оксида олова, легированного фтором, что позволяет свету проходить и заряжать устройство. При воздействии ультрафиолетового (УФ) света суперконденсатор продемонстрировал значительное увеличение емкости — его способности хранить электрическую энергию. «Идеи были простыми… но когда их объединили, они работали очень хорошо», — добавляет Мисра.
Поведение шеи
Помимо впечатляющего увеличения емкости, исследователи обнаружили два необычных поведения. Во-первых, емкость устройства увеличивалась с напряжением под воздействием света, явление, которое соавтор AM Rao из Университета Клемсона называет «поведением сужения». Во-вторых, в то время как запас энергии обычно уменьшается при более быстрой зарядке, команда обнаружила, что их суперконденсатор запасал больше энергии во время быстрой зарядки под воздействием УФ-излучения.
Исследовательская группа использовала жидкий электролит для улучшения производительности за счет усиления эффекта двойного электрического слоя, который играет ключевую роль в высокой энергоемкости суперконденсаторов. «Мы миниатюризировали суперконденсаторы до микронных масштабов, чтобы их можно было интегрировать вместе с микроэлектронными чипами», — отмечает Мисра, указывая на потенциальные применения в мобильных телефонах и других небольших устройствах.
Мисра считает, что эта новая технология в конечном итоге может заменить солнечные элементы в уличных фонарях благодаря более быстрой зарядке и высокой плотности мощности.
Исследование было опубликовано в Журнал химии материалов Аи команда надеется продолжить разработку суперконденсатора для зарядки с использованием видимого и инфракрасного света.
.jpg)
.jpg)
