Ερευνητές στο Τμήμα Οργάνων και Εφαρμοσμένης Φυσικής (IAP), Ινδικό Ινστιτούτο Επιστημών (IISc) και συνεργάτες έχουν ανέπτυξε έναν νέο υπερπυκνωτή που μπορεί να φορτιστεί από το φως.
Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε φώτα δρόμου και αυτοτροφοδοτούμενες ηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων αισθητήρων, καθώς σε αντίθεση με τους τυπικούς πυκνωτές, οι οποίοι αποθηκεύουν ενέργεια ηλεκτροστατικά, οι υπερπυκνωτές χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές μεθόδους για να συγκρατούν σημαντικά περισσότερη ενέργεια, επιτρέποντάς τους να «απελευθερώνουν τη φόρτιση πιο γρήγορα από τις μπαταρίες», εξήγησε. Abha Misra, Καθηγητής στο Τμήμα Οργάνων και Εφαρμοσμένης Φυσικής του IISc, και συγγραφέας της μελέτης.
Τα ηλεκτρόδια του υπερπυκνωτή κατασκευάζονται από νανοράβδους οξειδίου του ψευδαργύρου σε ένα διαφανές υπόστρωμα οξειδίου του κασσίτερου με πρόσμειξη με φθόριο, επιτρέποντας στο φως να περάσει και να φορτίσει τη συσκευή. Όταν εκτέθηκε σε υπεριώδη ακτινοβολία (UV), ο υπερπυκνωτής έδειξε μεγάλη αύξηση της χωρητικότητας – την ικανότητά του να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια. «Οι ιδέες ήταν απλές… αλλά όταν συνδυάστηκαν μαζί, λειτούργησαν πολύ καλά», προσθέτει η Misra.
Συμπεριφορά λαιμού
Εκτός από την εντυπωσιακή αύξηση της χωρητικότητας, οι ερευνητές ανακάλυψαν δύο ασυνήθιστες συμπεριφορές. Πρώτον, η χωρητικότητα της συσκευής αυξήθηκε με την τάση υπό έκθεση στο φως, ένα φαινόμενο που ο συν-συγγραφέας AM Rao από το Πανεπιστήμιο Clemson αναφέρεται ως “συμπεριφορά λαιμού”. Δεύτερον, ενώ η αποθήκευση ενέργειας συνήθως μειώνεται όταν φορτίζεται πιο γρήγορα, η ομάδα διαπίστωσε ότι ο υπερπυκνωτής τους αποθηκεύει περισσότερη ενέργεια κατά τη διάρκεια της ταχείας φόρτισης όταν εκτίθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε έναν υγρό ηλεκτρολύτη για να βελτιώσει την απόδοση ενισχύοντας το ηλεκτρικό φαινόμενο διπλής στρώσης, το οποίο παίζει βασικό ρόλο στην υψηλή ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας των υπερπυκνωτών. «Έχουμε μικρογραφήσει υπερπυκνωτές σε κλίμακα micron, ώστε να μπορούν να ενσωματωθούν μαζί με μικροηλεκτρονικά τσιπ», σημειώνει ο Misra, επισημαίνοντας πιθανές εφαρμογές σε κινητά τηλέφωνα και άλλες μικρές συσκευές.
Η Misra πιστεύει ότι αυτή η νέα τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να αντικαταστήσει τα ηλιακά κύτταρα στα φώτα των δρόμων λόγω του ταχύτερου χρόνου φόρτισης και της υψηλής πυκνότητας ισχύος.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Journal of Materials Chemistry Ακαι η ομάδα ελπίζει να αναπτύξει περαιτέρω τον υπερπυκνωτή για φόρτιση χρησιμοποιώντας ορατό και υπέρυθρο φως.
VIA: TechRadar.com/
