Carbón gníomhachtaithe le haghaidh feidhmchlár supercapacitor

Tá SuperCapacitors tagtha chun cinn mar chluiche - Athraitheoirí i stóráil fuinnimh, ag trasnú na bearna idir cadhnraí traidisiúnta agus toilleoirí. I gcroílár na nuálaíochta seo tá carbón gníomhachtaithe, ábhar póiriúil a bhfuil an t -achar dromchla ard air agus a chosnaíonn éifeachtúlacht -. Scrúdaíonn an t -alt seo an chaoi a bhfuil carbón gníomhachtaithe ag athrú teicneolaíocht Supercapacitor, na dúshláin atá os a chomhair, agus na dul chun cinn spreagúil atá ag tiomáint a thodhchaí.

Cén fáth carbón gníomhachtaithe? An eolaíocht taobh thiar den draíocht
Tá ardchumhacht charbóin ghníomhachtaithe ina líonra casta de mhicropores agus de mesopores, a sholáthraíonn achar dromchla ollmhór (suas le 1,800 m²/g) chun muirir leictreacha a stóráil. Fágann sé seo go bhfuil sé oiriúnach do dhúbailte leictriceimiceach - toilleoirí ciseal (EDLCanna), áit a stóráiltear fuinneamh go leictreastatach ag an leictreoid - comhéadan leictrilít. Murab ionann agus cadhnraí, cuireann supercapacitors ag baint úsáide as carbón gníomhachtaithe muirear tapa, saol fada rothaíochta, agus dlús ardchumhachta - foirfe d'iarratais cosúil le feithiclí leictreacha agus córais fuinnimh in -athnuaite.
Leagann staidéir le déanaí béim ar fhoinsí bithmhaise éagsúla chun carbón gníomhachtaithe a tháirgeadh, ó sliogáin almond go bambú agus fiú micreafóidí. Mar shampla, bhain Almond Shell - carbón gníomhachtaithe díorthaithe toilleas sonrach de 434 F/g ag 1 A/g, agus shroich malairtí bambú - achar dromchla 1273 m²/g, rud a chuir ar chumas soghluaisteacht éifeachtach ian. Ní hamháin go laghdaíonn na hábhair seo an spleáchas ar bhreoslaí iontaise ach go dtéann siad i mbun dramhaíola talmhaíochta ina dtáirgí luacha ard -.

Is éard atá i gceist leis an turas ó bhithmhais amh go hard - feidhmíocht charbóin ghníomhachtaithe ná carbónú agus gníomhachtú ceimiceach. Mar shampla, athraíodh petioles duilleog phlanda rubair - Dramhaíl choiteann talmhaíochta - ina leictreoidí le 128 f/g toilleas agus coinneáil 89% tar éis 10,000 timthriall. Ar an gcaoi chéanna, bhain stáirse - carbón gníomhachtaithe bunaithe ag taighdeoirí na Síne moirfeolaíocht sféarúil amach le hachar dromchla 1,750 m²/g, ag léiriú inscálaitheachta agus comhsheasmhachta.
MICREATHONNACH - Tá modhanna cúnta ag tarraingt ar a n -éifeachtúlacht. Léirigh staidéar ag baint úsáide as CANA táscach biowaste gur seachadadh micreathonn {- carbón a seachadadh 112.9 f/g toilleas, ag déanamh níos fearr ná modhanna traidisiúnta. Cuireann nuálaíochtaí cosúil le modhnú urscaoilte corónach feabhas breise ar sheoltacht agus ar imoibríocht dromchla, mar a fheictear i micrea -algaí - carbón díorthaithe.

Teanndáileoga feidhmíochta: hibridí agus struchtúir nana
Cé go sáraíonn carbón gníomhachtaithe íon i EDLCanna, agus é á chomhcheangal le polaiméirí seoltaí nó ocsaídí miotail nochtadh supercapacitors hibrideacha le dlús fuinnimh níos airde. Mar shampla, baineadh amach 66.6 f/g nanocomposites carbóin gníomhachtaithe brataithe 66.6 f/g, beagnach triple toilleas leictreoidí carbóin íon. Ar an gcaoi chéanna, feabhsaíonn Ki - carbón tuaslagtha asaithe óir i mianadóireacht ach léiríonn sé gealltanas do Supercapacitors freisin.

Is teorainn eile é Struchtúr Nano. NANO - Carbón sliogán cnó cócó meánmhéide (mogalra 80-325) agus bileog 2D - cosúil le carbón almond a mhéadú carbón achar dromchla agus rátaí aistrithe muirear. Tá taighdeoirí ag fiosrú freisin pores ordlathais 3D i bambú - carbóin díorthaithe chun cosáin ian a bharrfheabhsú.

Dúshláin: Costas, Comhsheasmhacht, agus Ciorclán
In ainneoin a phoitéinseal, aghaidheanna carbóin gníomhachtaithe:
1. Costas agus Scalability: Ard - Tá carbón bunaithe ar ardchaighdeán - fós daor. Tá roghanna eile cosúil le sliogáin chnó cócó nó dramhaíl rubair níos saoire ach teastaíonn próisis ghníomhachtaithe optamaithe uathu.
2. Éagsúlacht feidhmíochta: Braitheann struchtúr pore agus ceimic dromchla ar amhábhair. Mar shampla, tá gual {- bunaithe ar charbón bunaithe ar aisghabháil óir, agus sáraíonn bambú i supercapacitors.
3. Tionchar Comhshaoil: Úsáideann gníomhachtú traidisiúnta ceimiceáin chreimneacha cosúil le KOH. Tá sé mar aidhm ag roghanna malartacha glasa, mar shampla féin - modhanna bunaithe ar stáirse -, dramhaíl a laghdú.