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Supercondensateur conçu qui s'étire huit fois

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Forêt de CNT droits (à gauche) et «froissés» (à droite).
Forêt de CNT droits (à gauche) et «froissés» (à droite).

Un groupe scientifique de scientifiques de l'American Institute of Michigan State University a réussi à créer un supercondensateur élastique qui peut être étiré jusqu'à 800% tout en restant complètement réalisable.

Le condensateur créé est également résistant à la compression et à l'étirement ultérieurs, et après 10 000 cycles de charge-décharge, sa capacité maximale est réduite de seulement 10%.

Changyong Cao / Université d'État du Michigan
Changyong Cao / Université d'État du Michigan

Qu'est-ce que tu es - supercondensateur

Par essence, les supercondensateurs occupent une position intermédiaire entre les condensateurs conventionnels et les batteries.

Puisqu'ils se chargent beaucoup plus rapidement (par rapport aux batteries traditionnelles) et ont une capacité nettement plus élevée (par rapport aux condensateurs conventionnels).

C'est pourquoi ces «supers» sont activement utilisés dans l'électronique, où une énorme quantité d'énergie est nécessaire à un certain moment.

Supercondensateur presque aussi bon que les batteries lithium-ion
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C'est à de tels appareils que, par exemple, les flashs d'appareils photo peuvent être classés.

Comment le supercondensateur élastique a été créé

Ainsi, les supercondensateurs flexibles sont d'excellents prétendants pour alimenter l'électronique flexible. Au départ, les ingénieurs ont créé un tel supercondensateur à partir de nanotubes de carbone droits (CNT), alors qu'ils ont réussi à atteindre une capacité de 100 F g ^ -1. De plus, il pourrait bien être étiré de 30% de sa longueur d'origine.

Le processus d'étirement et de contraction d'un supercondensateur élastique

Mais comme la pratique l'a montré, les produits assemblés à partir des NTC dits «froissés» se montrent beaucoup plus efficacement. Dans le même temps, la capacité d'un nouveau produit est deux fois plus élevée et il peut être étiré 8 fois par rapport à son état d'origine.

Mais un supercondensateur constitué de NTC torsadés présente un inconvénient important, qui est que, à l'état étiré, sa résistance augmente considérablement.

Les ingénieurs ont proposé de neutraliser cet inconvénient en recouvrant le CNT d'une couche supplémentaire d'or.

Après un traitement supplémentaire avec de l'or, le problème de l'augmentation de la résistance a été résolu avec succès et il était également possible d'obtenir une capacité et un taux de décharge de charge encore plus grands.

Caractéristiques de traction double du supercondensateur

Secret de production révélé

En fait, tout ingénieux est simple. Donc, dans ce cas: la pièce à usiner est placée sur une base élastomère pré-étirée, puis une couche d'or est placée et le substrat est autorisé à se rétracter à son état d'origine.

La couche d'or à ce moment remplit une fonction protectrice et ne permet pas aux nanotubes de se fissurer.

Le processus de fabrication d'électrodes de supercondensateurs élastiques

Ensuite, les électrodes créées sont remplies d'électrolyte d'hélium et placées les unes sur les autres. Voilà, le supercondensateur est prêt. Or, un tel produit peut bien alimenter, par exemple, une montre-bracelet pendant 90 minutes.

Bien sûr, ce n'est encore qu'un prototype du produit et il y a encore un très long chemin de modifications et d'expérimentation. Mais si tout réussit, alors d'excellentes perspectives s'ouvrent dans la création de dispositifs élastiques à part entière.

Les scientifiques ont publié les résultats de la recherche dans la revue Matière.

L'article original se trouve sur le site energofiksik.com

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