Li-Supercapacitor ke mofuta o nepahetseng oa sesebelisoa o ka bolokang le ho fana ka matla ka potlako ho feta libeteri tse tloaelehileng. Li hlokoa haholo bakeng sa lits'ebetso tse kenyelletsang likoloi tsa motlakase, likhokahano tsa mehala tse se nang mohala le li-laser tse matla haholo.

Empa ho hlokomela lits'ebetso tsena, li-supercapacitor li hloka li-electrode tse betere, tse hokahanyang supercapacitor le lisebelisoa tse itšetlehileng ka matla a tsona. Li-electrode tsena li hloka ho ba kapele le ka theko e tlase ho li etsa ka tekanyo e kholo hape li khone ho tjhaja le ho ntša mojaro oa tsona oa motlakase kapele. Sehlopha sa baenjiniere Univesithing ea Washington se nahana hore ba tlile ka mokhoa oa ho etsa lisebelisoa tsa electrode tsa supercapacitor tse tla finyella litlhoko tsena tse thata tsa indasteri le tsa tšebeliso.

Bafuputsi, ba etelletsoeng ke motlatsi oa moprofesa oa UW oa saense ea lisebelisoa le boenjiniere Peter Pauzauskie, ba phatlalalitse pampiri ka July 17 koranteng ea Nature Microsystems le Nanoengineering e hlalosang electrode ea bona ea supercapacitor le tsela e potlakileng, e theko e tlaase eo ba e entseng ka eona. Mokhoa oa bona oa bocha o qala ka lisebelisoa tse nang le carbon e ngata tse omisitsoeng ka har'a matrix a sephara a tlase a bitsoang aerogel. Airgel ena ka bo eona e ka sebetsa joalo ka electrode e tala, empa sehlopha sa Pauzauskie se ekelitse matla a sona ho feta habeli, e leng bokhoni ba sona ba ho boloka tefiso ea motlakase.

Lisebelisoa tsena tse theko e tlaase tsa ho qala, hammoho le mokhoa o hlophisitsoeng oa ho kopanya, o fokotsa litšitiso tse peli tse tloaelehileng tsa tšebeliso ea indasteri: litšenyehelo le lebelo.

"Likopong tsa indasteri, nako ke chelete," ho boletse Pauzauskie. "Re ka etsa lisebelisoa tsa ho qala bakeng sa li-electrode tsena ka lihora tse ngata, eseng libeke. 'Me seo se ka theola litšenyehelo tsa ho etsa li-electrode tsa supercapacitor tse sebetsang hantle haholo. ”

Li-electrode tsa supercapacitor tse sebetsang hantle li entsoe ka thepa e nang le khabone e nang le sebaka se phahameng. Tlhokahalo ea ho qetela e bohlokoa ka lebaka la tsela e ikhethang eo li-supercapacitor li bolokang tefiso ea motlakase. Ha betri e tloaelehileng e boloka litefello tsa motlakase ka lik'hemik'hale tse hlahang ka hare ho eona, supercapacitor e boloka le ho arola litefiso tse ntle le tse mpe ka ho toba holim'a eona.

"Li-Supercapacitor li ka sebetsa ka potlako ho feta libeteri hobane ha li felle ka lebelo la karabelo kapa lihlahisoa tse ka hlahang," ho boletse mongoli-'moho le eena Matthew Lim, seithuti sa bongaka sa UW Lefapheng la Thepa ea Saense le Boenjiniere. "Li-supercapacitor li ka tjhaja le ho tsoa ka potlako haholo, ke ka lebaka leo li sebetsang hantle ho fana ka 'li-pulse' tsena tsa matla."

"Ba na le lits'ebetso tse ntle maemong ao betri ka boeona e liehang haholo," ho boletse sengoli-'moho le eena ea etelletseng pele Matthew Crane, seithuti sa bongaka Lefapheng la UW la Boenjiniere ba Lik'hemik'hale. "Nakong eo betri e liehang haholo ho finyella litlhoko tsa matla, supercapacitor e nang le electrode e phahameng ea holim'a metsi e ka 'raha' kapele 'me ea lefella khaello ea matla."

Ho fumana sebaka se phahameng sa elektrode e sebetsang hantle, sehlopha se sebelisitse li-aerogels. Tsena ke lintho tse metsi, tse kang li-gel tse fetileng kalafo e khethehileng ea ho omisa le ho futhumatsa ho nkela likarolo tsa tsona tsa mokelikeli sebaka ka moea kapa khase e 'ngoe. Mekhoa ena e boloka sebopeho sa 3-D sa gel, se e fa sebaka se phahameng le sets'oants'o se tlase haholo. Ho tšoana le ho tlosa metsi ohle ho Jell-O ntle le ho honyela.

Pauzauskie o itse: "Grama e le 'ngoe ea airgel e na le sebaka se lekanang le lebala le le leng la bolo.

Crane e entse li-aerogels ho tloha polymer e kang gel, thepa e nang le likarolo tse pheta-phetoang tsa sebopeho, e entsoeng ka formaldehyde le limolek'hule tse ling tse thehiloeng ho carbon. Sena se netefalitse hore sesebelisoa sa bona, joalo ka li-electrode tsa kajeno tsa supercapacitor, se tla ba le lisebelisoa tse nang le khabone e ngata.

Pejana, Lim o ile a bonts'a hore ho kenyelletsa graphene - e leng letlapa la khabone e le athomo e le 'ngoe feela e botenya - ho gel ho kentse airgel e hlahisitsoeng ka thepa ea supercapacitor. Empa, Lim le Crane ba ne ba hloka ho ntlafatsa ts'ebetso ea aerogel, le ho etsa hore mokhoa oa ho kopanya o theko e tlaase le o bonolo.

Litekong tse fetileng tsa Lim, ho eketsa graphene ho ne ho so ka ha ntlafatsa bokhoni ba aerogel. Kahoo ba ile ba kenya li-aerogel tse nang le maqephe a masesaane a molybdenum disulfide kapa tungsten disulfide. Lik'hemik'hale tsena ka bobeli li sebelisoa haholo kajeno litlolong tsa indasteri.

Bafuputsi ba ile ba tšoara lisebelisoa ka bobeli ka maqhubu a molumo o phahameng oa maqhubu ho li qhetsola ka maqephe a tšesaane ebe ba li kenya ka har'a matrix a gel e nang le carbon. Ba ne ba ka etsa gel e metsi e tletseng ka botlalo ka nako e ka tlaase ho lihora tse peli, ha mekhoa e meng e ne e ka nka matsatsi a mangata.

Ka mor'a ho fumana aerogel e omisitsoeng, e tlaase haholo, ba ile ba e kopanya le likhomaretsi le lintho tse ling tse nang le carbon e ngata ho etsa "hlama" ea indasteri, eo Lim a neng a ka khona ho e phutholla maqepheng a botenya ba likete tse seng kae feela tsa lisenthimithara. Ba khaola li-disc tsa halofo ea lisenthimithara ho tloha hlama 'me ba li kopanya ka har'a li-casings tse bonolo tsa lisele tsa tšepe ho hlahloba katleho ea thepa e le electrode ea supercapacitor.

Hase feela hore li-electrode tsa bona li ne li potlakile, li le bonolo ebile li le bonolo ho li kopanya, empa li ne li boetse li bapala matla a bonyane 127 lekholong ho feta airgel e nang le carbon e le 'ngoe feela.

Lim le Crane ba lebelletse hore li-aerogels tse kentsoeng ka matlapa a masesaane a molybdenum disulfide kapa tungsten disulfide-a bona e ne e le botenya ba liathomo tse 10 ho isa ho tse 100-li tla bontša tšebetso e ntle le ho feta. Empa pele, ba ne ba batla ho bonts'a hore li-aerogel tse laetsoeng li tla potlaka hape li theko e tlase ho li kopanya, mohato o hlokahalang bakeng sa tlhahiso ea indasteri. Tokiso e ntle e tla latela.

Sehlopha se lumela hore boiteko bona bo ka thusa ho ntšetsa pele saense esita le ka ntle ho sebaka sa li-electrode tsa supercapacitor. Molybdenum disulfide e emisitsoeng ka aerogel e ka 'na ea lula e tsitsitse ka ho lekaneng ho susumetsa tlhahiso ea haedrojene. 'Me mokhoa oa bona oa ho ts'oara lisebelisoa ka potlako ka li-aerogels li ka sebelisoa ho li-betri tse nang le matla a phahameng kapa catalysis.