NHẬT – Các nhà nghiên cứu từ Đại học Tohoku đã tăng dung lượng, độ bền và hiệu quả về mặt chi phí của tụ điện, một thiết bị được sử dụng như một phần của mạch điện có thể lưu trữ và giải phóng năng lượng, giống như pin. Điểm khác biệt giữa tụ điện và pin là thời gian sạc ngắn hơn. Tuy nhiên, nó có dung lượng nhỏ hơn pin, do đó chúng không thể lưu trữ một lượng lớn năng lượng cùng một lúc. Trong những năm gần đây, các siêu tụ điện (tụ điện có dung lượng và hiệu suất cao hơn) đã được phát triển bằng cách sử dụng vật liệu nanocarbon, chẳng hạn như ống nano carbon (CNT – carbon nanotubes), giúp tăng diện tích bề mặt và tổng dung lượng. Tuy nhiên, do chi phí cao của vật liệu nanocarbon, nên việc sản xuất quy mô lớn bằng kỹ thuật này không hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu đã tăng dung lượng lên 2,4 lần (lên 907 F/g AC) so với chỉ dùng carbon bằng cách rắc sắt azaphthalocyanine (FeAzPc-4N), một loại sắc tố màu xanh lên than hoạt tính. Điều này cho phép phân tử hấp thụ năng lượng, sử dụng khả năng oxy hóa khử của nó. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng có thể thực hiện 20.000 chu kỳ sạc – xả, ngay cả ở các vùng có tải cao điện xoay chiều 20 A/g, giúp khả thi trong việc cấp nguồn cho đèn LED.

Giáo sư Hiroshi Yabu cho biết tuổi thọ tăng so với pin có thể giúp giảm chất thải, vì cùng một tụ có thể được tái sử dụng nhiều lần. Giáo sư Hiroshi cho biết: “Các thành phần của tụ điện cũng ít độc hại hơn so với pin.”

Điện cực tụ điện do các nhà nghiên cứu phát triển có thể tăng dung lượng lên mức siêu tụ điện khi sử dụng ống CNT trong khi vẫn sử dụng than hoạt tính phổ biến và chi phí thấp, khiến nó trở thành lựa chọn khả thi cho các thiết bị năng lượng thế hệ tiếp theo.

Những phát hiện nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Materials & Interfaces.

Để xem các tin bài khác về “Tụ điện”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online