来自印度,孟加拉国,捷克共和国和韩国的科学家团队已经介绍了使用带有量子点的聚合物复合材料来开发超级电容器的研究。他们已经在杂志上发表了研究结果聚合物本星期。
学习:带有量子点的聚合物复合材料作为超级电容器应用的潜在电极材料:审查欧洲杯足球竞彩。图片来源:Tayfun Ruzgar/Shutterstock.com
超越化石燃料:通往更可持续的未来的道路
化石燃料刺激了现代社会和工业的快速发展,但它们的使用在温室气体排放和环境破坏方面具有巨大的成本。越来越多的人为气候变化的证据促进了迫切需要改用可再生能源,例如风,太阳能,水力发电,地热和生物质。此外,如果维持商业界模式,资源稀缺性的稀缺性已经增加了未来能源危机的前景。
在过去的几十年中,旨在确保绿色,可持续未来,电池,超级电容器和燃料电池的提议技术中,一直是深入研究的主题。这是由于特征,例如出色的电化学性能,设备性能和能量密度。
由于与其他设备相比,由于其更可靠的能源密度,电池在这项技术革命中已成为先驱,但其成本高于诸如超级电容器之类的替代品。此外,它们的周期性能可能会受到更大的限制,这意味着它们可能无法满足高级电子产品的需求。此外,它们受到安全问题的限制,灵活性低和重量。
另一方面,超级电容器克服了传统电池的问题。小型,紧凑的超级电容器可以用作柔性储能设备,固态,半固体和凝胶电解质超级电容器可以克服安全问题。这些下一代的储能设备通常分为电动双层超级电容器,伪占paperapapators,faradic-supercapators和混合超级电容器。
用纳米材料和高级材料改善超级电容器欧洲杯足球竞彩
超级电容器的设计可以受益于高级纳米材料的结合,从而有助于实现更紧凑和经济的设备。欧洲杯足球竞彩近年来,人们一直致力于发展其工作机制,而不是单个组件。协调这两个要素是提高其效率的关键。
超级电容器由两个电极组成,它们之间有一个电解质,分离器在负和正极之间插入以分离它们。电极通常由活性碳制成。电解质通常是有机的或水性的。在最近的研究中已经探索了几种电解质,并限制了使用有毒材料。欧洲杯足球竞彩最近的研究还集中在超级电容器中废料的价值上。欧洲杯足球竞彩
在探索用于超级电容器的各种纳米材料中,量子点已成欧洲杯足球竞彩为有吸引力的候选者。这些材料的有利特征包括富集的表面积,易于掺杂,在水性和非水溶剂中的溶解欧洲杯足球竞彩度,良好的功能化及其量子限制效果。量子点已被广泛提出,例如生物传感,生物成像,光伏和燃料电池。
量子点,它们是什么?他们如何工作以及他们的应用?
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诸如其较大的表面与体积比,高浓度边缘原子和高度致密的位点等特征有助于离子的运输和运动活性,尤其是它们的吸附和解吸。量子点的增强表面积特别有益于超级电容器的应用。此外,它们与其他纳米材料合并的能力促进了复合纳米材料的合成。欧洲杯足球竞彩量子点可以显着改善超级电容器的存储和电化学性能。
研究
这项研究于本周发表聚合物已经研究了不同类型的量子点,讨论了它们的好处和弊端,并探索了结合这些纳米材料的几种超级电容器设置。欧洲杯足球竞彩此外,作者还集中在不同的合成技术上,例如电化学过程,溶剂热/热液过程以及微波合成,以制备具有不同形态和大小的量子点。可以通过生物量和废料制备量子点,从而在可持续性方面赋予好处。欧洲杯足球竞彩
该研究还调查了聚合物复合材料可以为超级电容器设计带来的优势。已经注意到,这些材料虽然表现出吸引人的特性,例如出色的特异欧洲杯足球竞彩性能量和更快的氧化还原反应,但这些材料受到诸如重复电荷 - 递送周期中肿胀等因素的限制。
作者指出,将量子点纳入进行聚合物材料已显示出有希望的材料改进。欧洲杯足球竞彩他们注意到具有具有不同形态的量子点的有机聚合物复合材料的开发,这些量子点已经在太阳能电池,记忆设备和生物传感器等技术中进行了应用。量子点可以掺入导电聚合物复合材料中,以改善超级电容器电极的循环寿命和机械稳定性。
已经提出了与聚合物的碳质化合物的合成,以克服用作超级电容器电极的聚合物材料的挑战。欧洲杯足球竞彩这种方法改善了诸如热稳定性,电导率和分子间链反应等特征,从而赋予了能量存储设备的增强性能。尽管在超级电容器中使用量子点和聚合物材料具有很大的潜力,但存在挑战。欧洲杯足球竞彩这些在研究中进行了深入讨论。
关于该领域研究进展的最新报告,作者对当前和未来的观点进行了全面分析,该观点关于使用导电聚合物材料和量子点作为超级电容器的电极材料。欧洲杯足球竞彩必须进行进一步的研究,以实现这些材料的大规模工业应用。欧洲杯足球竞彩
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Das,H.T等。(2022)带有量子点的聚合物复合材料作为超级电容器应用的潜在电极材料:审查欧洲杯足球竞彩[在线的]聚合物14(5)1053 |mdpi.com。可用网址:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/5/1053
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