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Wichtige Nachrichten
Forscher ISOM-UPM die Rolle, die die Grafen in der Entwicklung von Leistungsfähigste Superkondensatoren und Batterien und mit besseren Ergebnissen in Bezug auf Reproduzierbarkeit, Komplexität, Zeitverbrauch, Kosten und Vielseitigkeit. Ihre Anwendungen werden von der Energie auf Bereiche wie Biomedizin oder Landwirtschaft ausgedehnt.
Das ist eine der "neuen Materialien," die in den letzten Jahren am stärksten an Bedeutung gewonnen hat. ISOM am Polytechnische Universität Madrid (UPM).
"Ein Superkondensator ist ein physisches Speichergerät, das es ermöglicht, in wenigen Sekunden zu laden und herunterzuladen. Seit Stoller im Jahr 2008 den ersten Grafen-Superkondensator beschrieb, sind spektakuläre Fortschritte erzielt worden, und die Energie- und Leistungsdichte wird immer größer," erklärt Javier Martínez Rodrigo von der ISOM-UPM-Gruppe für Halbwandler und einer der Teilnehmer an dieser Arbeit, die die vielversprechendsten Grafen-Superkondensatoren von der großen Skala bis zur Mikroskala analysiert hat.
Zu diesem Zweck führten die Forscher eine Doppelstudie durch. Zum einen beschrieb sie die Fertigungstechniken mit den besten Ergebnissen hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Komplexität, Zeitverbrauch, Kosten und Vielseitigkeit. Auf der anderen Seite wurden die Vorteile der Miniaturisierung in Form von Mikro-Superkondensatoren dargestellt, so dass sie in kleine tragbare Geräte integriert werden können.
Als Ergebnis dieser Analyse fanden die Forscher verschiedene Vorteile, die sich aus der Verwendung von Grafen für die Herstellung von Mikrokondensatoren ergeben könnten.
Anwendungen in der Energie, aber auch in der Umwelt und sogar in der Biomedizin
"Grafen ermöglicht die Herstellung von Superkondensatoren mit besseren Eigenschaften (spezifische Kapazität, Energiedichte, Leistung), die es ermöglichen, vorherzusagen, dass sie bald Teil unserer elektronischen Geräte werden," fügten Forscher Andrés Velasco und Yu Kyoung Ryu hinzu. "Sie können andere teurere, umweltfreundlichere und weniger effiziente kommerzielle Komponenten ersetzen oder als Ergänzung zu anderen Speichergeräten wie Lithium-Batterien in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden," fügt Professor Fernando Calle hinzu.
Darüber hinaus werden ihre Vorteile nicht auf der Umwelt- oder Energieebene bleiben, sondern auch auf Bereiche wie Landwirtschaft oder Biomedizin ausgedehnt, da Grafen-Superkondensatoren Teil von selbstverfütterten Miniaturgeräten sein können, wenn sie mit Sensoren unterschiedlicher Art in tragbare/wearable Elektronikanwendungen und das Internet der Dinge (IoT) integriert werden.
Die Arbeit der Forscher der UPM, bei der auch der ICESAT im Rahmen des Projekts (ENE2017-88065-C2-1-R) (MINECO/AEI/EFRE, EU) zusammenarbeitet, wurde kürzlich im internationalen Magazin Sustainable Energy & Fuels als Titelblatt veröffentlicht.
Ref
Referenz Andrés Velasco, Yu Kyoung Ryu, Alberto Boscá, Antonio Ladrón-de-Guevara, Elijah Hunt, Jinghan Zuo, Jorge Pedrós, Fernando Calle y Javier Martinez. ‘Recent Trends in Graphene Supercapacitors: from Large Area to Microsupercapacitors’. Sustainable Energy & Fuels (2021), DOI: 10.1039/D0SE01849J.
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Polytechnische Universität Madrid
Quelle
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