Исследователи из Департамента приборостроения и прикладной физики (IAP) Индийского института науки (IISc) и их сотрудники разработал новый суперконденсатор который можно заряжать светом.
Это нововведение может быть использовано в уличных фонарях и электронных устройствах с автономным питанием, включая датчики, поскольку в отличие от стандартных конденсаторов, которые сохраняют энергию электростатически, суперконденсаторы используют электрохимические методы для сохранения гораздо 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 изготовлены из наностержней оксида цинка на прозрачной подложке из оксида олова, легированной фтором, что позволяет свету проходить сквозь него и заряжать устройство. Под воздействием ультрафиолетового (УФ) света суперконденсатор продемонстрировал значительное увеличение емкости, то есть способности хранить электрическую энергию. «Идеи были простыми… но в сочетании они сработали очень хорошо», — добавляет Мисра.
Поведение шеи
Помимо впечатляющего увеличения емкости, исследователи обнаружили два необычных поведения. Во-первых, емкость устройства увеличивалась с ростом напряжения под воздействием света — явление, которое соавтор А. М. Рао из Университета Клемсона называет «поведением усадки». Далее, хотя запас энергии обычно уменьшается при более быстрой зарядке, команда обнаружила, что их суперконденсатор сохраняет больше энергии во время быстрой зарядки под воздействием ультрафиолетового света.
Исследовательская группа использовала жидкий электролит для улучшения производительности за счет усиления эффекта двойного электрического слоя, который играет ключевую роль в высокой емкости хранения энергии суперконденсаторов. «Мы миниатюризировали суперконденсаторы до микронных размеров, чтобы их можно было интегрировать в микроэлектронные чипы», — отмечает Мисра, указывая на потенциальное применение в сотовых телефонах и других небольших устройствах.
Мисра считает, что эта новая технология может в конечном итоге заменить солнечные элементы в уличных фонарях благодаря более быстрому времени зарядки и высокой плотности мощности.
Исследование было опубликовано в Журнал химии материалов Aи команда надеется на дальнейшую разработку суперконденсатора для зарядки с использованием видимого и инфракрасного света.
.jpg)