Image
18.3.2016 0 Comments

Mikroskopické superkondenzátory ukladajú energiu priamo vnútri čipu

Hoci batérie sa stále zlepšujú, majú ešte veľmi ďaleko k dokonalosti. Ich najväčšie problémy sú krátka výdrž a málo dodávanej energie. Teraz však vedci z Drexelovej univerzity prichádzajú s riešením. Podarilo sa im totiž vložiť priamo do mikročipu miniatúrne superkondenzátory. To umožní vyrábať elektronické zariadenia s menšími rozmermi a dlhšou výdržou.

Vedci z tejto univerzity už viac ako 5 rokov pracujú na vývoji malých zásobníkov energie. Rozhodli sa ukladať energiu do mikrosuperkondenzátorov namiesto miniatúrnych batérií. Tie sa im teraz podarilo umiestniť do čipu metódou ľahko integrovateľnou do existujúcich procesov na výrobu kremíkových čipov.

Súčasné superkondenzátory majú energetickú hustotu okolo 6 Wh/kg a vysokú výkonovú hustotu (> 10 kW/kg). Hoci umožňujú ukladať menej ako desatinu energie na jednotku objemu v porovnaní s Li-Ion batériami, poskytujú vyšší výkon  a sú oveľa odolnejšie. Možno ich veľmi rýchlo nabiť a netrpia rýchlym poškodzovaním pri častom nabíjaní ako bežné batérie. Zámerom tímu výskumníkov nie je úplne nahradiť batérie superkondenzátormi, ale skôr spojiť to najlepšie z oboch technológií.

Malé superkondenzátory sú vyrobené z tenkých vrstiev pórovitého uhlíka (konkrétne ide o karbid titánu – TiC), uložených na kremíkovom waferi potiahnutom oxidom kremičitým (SiO2). Vlastnosti, ako je odpor, hrúbka a mechanické namáhanie uhlíkovej vrstvy, možno zlepšovať zmenou výrobných parametrov, aby boli vhodné na konkrétnu aplikáciu a vyhotovenie čipu.

Nová technológia by sa mohla uplatniť najprv v značkách RFID, senzoroch a iných zariadeniach s nízkymi požiadavkami na energiu. Mohla by viesť aj k novej generácii flexibilnej a nositeľnej elektroniky. No tenké vrstvy uhlíka použité na výrobu superkondenzátorov by sa dali aplikovať aj mimo sveta elektroniky,  napríklad pri filtrácii plynov alebo odsoľovaní a čistení vody.

Celá štúdia bola nedávno publikovaná v časopise Science

Zdroj: gizmag.com

Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Koniec dokazovania, že nie sme robot. Google pripravuje systém Neviditeľná reCAPTCHA

07.12.2016 11:38

Pred niekoľkými rokmi Google zjednodušil používateľom webu dokazovanie, že sú ľudia, a nie automatizované roboty, keď nahradil systém CAPTCHA (akronym pre Completely Automated Public Turing test to te ...

Technológie 1

Video: Virtuálna realita ukazuje, čo sa môže stať, ak budete auto šoférovať opití

07.12.2016 00:21

Britská spoločnosť Diaego, ktorej patria značky ako Johnnie Walker, Smirnoff či Guinness použila „taktiku zastrašovania“  a spojila svoje sily so Samsungom pri tvorbe dosť hrôzostrašného videa s virtu ...

Technológie

Telefón nabitý do minúty a batéria poháňaná baktériami? Na alternatívne zdroje energie si ešte počkáme

07.12.2016 00:16

Hoci batériám stále dominujú tie lítiovo-iónové, vedci priebežne hľadajú efektívnejšie alternatívy. Nové prototypy vydržia napríklad 7500 cyklov vybitia a nabitia, majú až osemkrát vyššiu energetickú ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá