科学家用石墨烯3D打印出超轻超薄的超级电容“PG电子app下载”
时间:2021-08-10 00:10点击量:


本文摘要:2016年2月9日,美国LawrenceLivermore国家实验室(LLNL)和加州大学SantaCruz分校的科学家们宣告,他们首次用于超轻的石墨烯凝胶3D打印机出有超级电容,从而为产品设计师更为权利、不不受设计容许地将高效能源存储系统用作智能手机、可穿着设备、可植入设备、电动汽车和无线传感器关上了大门。

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2016年2月9日,美国LawrenceLivermore国家实验室(LLNL)和加州大学SantaCruz分校的科学家们宣告,他们首次用于超轻的石墨烯凝胶3D打印机出有超级电容,从而为产品设计师更为权利、不不受设计容许地将高效能源存储系统用作智能手机、可穿着设备、可植入设备、电动汽车和无线传感器关上了大门。  据理解,LLNL的研究团队用于了一种被称作必要油墨书写(direct-inkwriting)的3D打印机工艺和该实验室自己设计的水解石墨烯填充油墨来打印机微结构,生产出有可以保有能量的超级电容,比当前用于电极生产的同类电容厚10至100倍。

  该成果于2016年1月28日被在线公开发表在《NanoLetters》杂志上。  这项技术突破了2D生产的容许。该论文的第一作者,LLNL的工程师ChengZhu说道。

我们可以(用它)生产出有各种各样、非常复杂的3D结构。荐个例子来说,这项技术使我们在智能手机里为能量存储系统留给一个较小的空间才可。

  微结构、超强轻量级的3D打印机超级电容器比用电极包含的电容厚10至100倍(ChengZhu(右)与FangQian)  而且,ChengZhu称之为,这种超级电容器的电池速度也十分慢。理论上只需几分钟或者几秒钟才可充满著电量。

Zhu和他的同事们坚信,将来全新设计的3D打印机超级电容可以用来创立当前很难生产、甚至用其它方法不有可能构建的独有电子产品,比如几乎自定义的智能手机或者拉链装置等,与此同时其性能也将超过前所未有的水平。  我们正在开创性地将3D打印机及多孔材料融合一起。该论文的联合作者、材料和生物医学科学家FangQian说道:考虑到超级电容可以作为一种便携式的能源装置,所以任何用电的装置都可以借此受益。

如果我们可以用于轻巧、灵活和高性能的超级电容器来替换当前的标准(技术),这将是一个完全的转变。  研究人员称之为,相对于碳基材料,石墨烯油墨的优势非常显著,它具备超高的表面积、重量性,弹性和导电性也十分出众。除此之外,石墨烯填充气凝胶超级电容器的性能也十分平稳。

研究人员称之为,这种电容在经过10000次充放电循环之后依然需要完全原始地保有他们的电池能力。  增材生产的3D储能结构将提高超级电容器的能量和功率特性,使轻量化、小型化的电源沦为有可能。LLNL材料工程师Ericduoss说道。石墨烯是一种令人难以置信的材料,因为它本质上是一个单原子层,可以用石墨来生产。

由于其独有的结构和晶体排序方式,它知道具备非凡的能力。  在这项研究中,LLNL实验室的研究人员还与加州大学SantaCruz分校的YatLi教授及其研究生TianyuLiu展开了密切合作,后者负责管理分析该项目的电化学特征,并对该技术用于的材料展开优化。  在接下来的一年中,科学家们计划通过研发新的3D设计来更进一步拓展该技术的应用于空间,同时尝试用于有所不同的油墨,并改良现有材料的性能。

  据理解,该项研究的资金来自LLNL内部的实验室指导研究与研发(LDRD)计划。


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