Akıllı telefonlar ya da laptoplar gibi kişisel elektronikler dünyanın en hafif materyalinden yapılacak süper kondansatörler sayesinde uçuşa geçebilir. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan (LLNL) araştırmacılar grafen aerojeli , enerji şebekelerindeki güç dalgalanmalarını düzeltecek şekilde elektrik depolama ünitelerine (süper kondansatör) dönüştürdü.
Ekibin bulduğu grafen aerojel tabanlı süperkondansatör elektrotlar özellikle elektrikli araç sektöründe kullanışlı olabilir. Çünkü materyalin büyük yüzey alanı, iyi elektrik iletkenliği, kimyasal inertliği ve uzun süreli çevrim stabilitesi var.
Elektrikli araçlardaki enerji depolama sistemleri; yüksek güç ve enerji yoğunluğu, çevrim, güvenlik ve düşük maliyete ihtiyaç duyuyor. Süper kapasitörler yüksek güç yoğunluğu ve mükemmel döngü stabilitesini karşılamalıdır .
“Ticari karbon tabanlı süper kondansatörler fren enerjisi geri kazanımı(araba,otobüs ve trenler vb.) ve Airbus A380’de acil çıkış kapılarını açmak için kullanılıyor. Bizim malzememiz sayesinde ticari kapasitörlerdeki bu performans % 100’den fazla arttırılabilir,” diyor LLNL’den Patrick Campbell.
Ticari karbon tabanlı süperkondansatör elektrotlarla kıyaslandığında, grafen aerojeller yoğunluk, gözenek büyüklüğü dağılımı ve aktif karbon tabakalar arasındaki, karbon bağları nedeniyle yüksek iletkenliğe sahip.
Aerojellerde karbondan elde edildiği gibi inorganik materyallerden elde ediliyor ve sayısız uygulama alanına sahip.
Grafen aerojeller, yüksek yüzey alanı, mükemmel mekanik özellikleri ve çok yüksek elektriksel iletkenliği nedeniyle enerji depolama uygulamaları için ideal olan nispeten yeni bir aerojel türüdür .Enerji yoğunluğunu arttırmak için mekanik sıkıştırma ve non-kovalent modifikasyonlar gibi farklı yöntemler uygulanarak enerji depolama kapasiteleri arttırılıyor.
Akıllı telefonlar gibi kişisel elektroniklerde veya yüksek güç gerektiren uygulamalarda enerji çok hızlı depolanmalı ve salınmalıdır. Elektronik cihazlar için henüz test edilmese de, büyüleyici özellikleri sayesinde oldukça umut verici gözüküyor ,diyor LLNL ekip lideri Juergen Biener.
Araştırma, 14 Kasım Journal of Materials Chemistry A dergisinde kapak makalesi olarak görünecektir . Projede yer alan diğer Livermore araştırmacıları Brandon Wood, Marcus Worsley ve Ted Baumann’dır.
Kaynak: https://phys.org/news/2014-10-energy-storage-future.html
İleri okuma:J. Mater. Chem. A, 2014,2, 17694-17694.
