Smartwatches, fitnesstrackers en andere Internet of Things-apparaten kunnen hun batterijduur aanzienlijk verlengen dankzij nieuw, milieuvriendelijk energieonderzoek van het Advanced Technology Institute (ATI) van de University of Surrey en de Federal University of Pelotas (UFPel), Brazilië.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Nanoscale , laat het onderzoeksteam zien hoe een supercondensator efficiënt kan worden gefabriceerd tot een krachtig en goedkoop energieopslagapparaat dat gemakkelijk kan worden geïntegreerd in schoenen, kleding en accessoires.

Professor Ravi Silva, directeur van de ATI en hoofd van het Nano-Electronics Center aan de Universiteit van Surrey, zei:"Supercondensatoren zijn essentieel om ervoor te zorgen dat 5G- en 6G-technologieën hun volledige potentieel bereiken. Terwijl supercondensatoren zeker de levensduur van draagbare consumenten kunnen verlengen technologieën, hebben ze het potentieel om revolutionair te zijn als je nadenkt over hun rol in autonome voertuigen en AI-ondersteunde slimme sensoren die ons allemaal kunnen helpen energie te besparen. Daarom is het belangrijk dat we een goedkope en milieuvriendelijke manier creëren om dit te produceren ongelooflijk veelbelovende technologie voor energieopslag. De toekomst is zeker rooskleurig voor supercondensatoren."

Een supercondensator is een middel om elektriciteit op te slaan en vrij te geven, zoals een typische batterij, maar doet dit met veel snellere oplaad- en ontlaadtijden. In de paper beschrijft het onderzoeksteam een ​​nieuwe procedure voor de ontwikkeling van flexibele supercondensatoren op basis van koolstofnanomaterialen. Deze methode, die goedkoper en minder tijdrovend is om te fabriceren, omvat het overbrengen van uitgelijnde koolstofnanobuisjes (CNT)-arrays van een siliciumwafel naar een polydimethylsiloxaan (PDMS) -matrix. Dit wordt vervolgens gecoat in een materiaal genaamd polyaniline (PANI), dat energie opslaat via een mechanisme dat bekend staat als "pseudocapaciteit", wat uitstekende energieopslageigenschappen biedt met uitzonderlijke mechanische integriteit.

De verbeterde, flinterdunne supercondensator van het team behoudt het grootste deel van zijn capaciteit (de hoeveelheid afzonderlijke elektrische lading die kan worden opgeslagen) na talloze cycli onder verschillende buigomstandigheden, wat zijn robuustheid, lange levensduur en efficiëntie aantoont.

Raphael Balboni, Ph.D. student aan UFPel, zei:"Werken bij de ATI aan een project dat een positieve impact zou kunnen hebben op de industrie en ons milieu, geeft ongelooflijk veel voldoening. Mijn supervisor, professor Silva, en het hele team bij Surrey gaven me het gevoel een waardevol lid te zijn van het team en ik had het geluk om te leren van uitstekende collega's. Dit is een ervaring die ik nooit zal vergeten." + Verder verkennen

Het verborgen gedrag van supercondensatormaterialen