Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Małe jest piękne... i gromadzi energię! - czyli superkondensatory dr Karoliny Laszczyk

 Redakcja  |  04.08.2017
Zintegrowane mikrosuperkondensatory na chipie (z lewej) vs aluminiowy kondensator elektrolityczny (z prawej) o identycznych osiągach, tj. pojemności, napięciu zasilania i szybkości.
Zintegrowane mikrosuperkondensatory na chipie (z lewej) vs aluminiowy kondensator elektrolityczny (z prawej) o identycznych osiągach, tj. pojemności, napięciu zasilania i szybkości.
Karolina Laszczyk, Advanced Energy Materials (PAP / Nauka w Polsce)

Jak podała Polska Agencja Prasowa (w ramach portalu "Nauka w Polsce"), urządzenia do gromadzenia energii wkrótce będą jeszcze mniejsze, a to za sprawą dr Karoliny Laszczyk z Politechniki Wrocławskiej, która prowadzi prace nad ich miniaturyzacją, konkretnie nad superkondensatorami. Badaczak jest laureatką tegorocznej edycji konkursu "Innowacja jest kobietą".

Fundacja Kobiety Nauki - Polska Sieć Kobiet Nauki w konkursie "Innowacja jest kobietą" nagradza wynalazczynie, autorki innowacyjnych rozwiązań, a tym samym - promotorki polskiej myśli technicznej. W tym roku nagrodę główną zdobyła dr Karolina Laszczyk z Międzywydziałowego Zakładu Mikroinżynierii i Fotowoltaiki Politechniki Wrocławskiej. W bieżącej edycji konkursu "Innowacja jest kobietą" nagrodą jest prezentacja zwycięskiego projektu podczas Międzynarodowych Targów Pomysły, Wynalazki, Nowe Produkty iENA 2017 w Norymberdze.

Zobacz także: Politechnika Wrocławska na tropie cen energii elektrycznych na świecie

Dr Laszczyk pracuje nad miniaturyzacją urządzeń, w tym nad chipowymi superkondensatorami, zwanymi również kondensatorami elektrochemicznymi. Jak tłumaczy badaczka w rozmowie z PAP, superkondensatory - podobnie jak baterie, służą do gromadzenia energii. Jednak w odróżnieniu od nich, bardzo szybko - w ciągu sekund, ładują się i rozładowują. Dr Laszczyk wyjaśnia działanie na przykładzie samochodu elektrycznego. Obecnie, baterie i superkondensatory uzupełniają się. Baterie dostarczają energię, aby pojazd mógł jak najdłużej jechać. A superkondensatory dostarczają moc, by mógł on ruszyć lub gwałtownie zahamować. Superkondensatory nie są w stanie gromadzić jednak tyle energii, co baterie.

Opracowany przez dr Laszczyk superkondensator posiada elektrody tysiąc razy mniejsze niż w komercyjnym kondensatorze, przy czym mają identyczne osiągi - pojemność, napięcie zasilania, energię i moc. W produkcji tych nowych mikrosuperkondensatorów badaczka Politechniki Wrocławskiej wykorzystała nanorurki węglowe, które - w przeciwieństwie do węgla aktywnego w komercyjnych superkondensatorach, mogą gromadzić więcej ładunków elektrycznych w tej samej objętości i lepiej przewodzą prąd elektryczny. Dzięki temu z mniejszej objętości uzyskuje się podobną lub nawet wyższą energię. 

Przeczytaj również: Smartbox i Smarthouse – startupowy sukces studentów z Rzeszowa
 
Postęp w miniaturyzacji superkondensatorów przełoży się na rozmiary urządzeń elektronicznych czy układów scalonych. W momencie zmniejszenia wymiarów elektrod takiego superkondensatora, a właściwie już mikrosuperkondensatora, wymiana jonów między katodą a anodą zachodzi znacznie szybciej, a w efekcie czas ładowania skraca się do mili-, a nawet mikrosekund.

Obecnie, jak mówi dr Karolina Laszczyk, niezbędne dla układów zasilania w elektronice są aluminiowe kondensatory elektrolityczne. Mają one najczęściej kształt walca, są szybkie, dostarczają dużo mocy, ale są względnie duże i ciężkie. Tymczasem badaczka Politechniki Wrocławskiej opracowała rozwiązanie, w którym pojedynczy superkondensator ma postać płaskiego chipa o rozmiarach 0,7 mm x 0,9 mm x 0,01 mm. Takie chipy można ze sobą łączyć szeregowo i równolegle, dzięki czemu można projektować ich osiągi. Jeśli połączy się je szeregowo - sumuje się ich napięcie, jeśli równolegle - sumują się ich pojemności.

Dowiedz się więcej: Rewolucyjny silnik elektryczny - najnowsze dzieło szczecińskich naukowców
 
Nie istnieją ograniczenia, jeśli chodzi o liczbę łączonych w ten sposób elementów. Jak tłumaczy dr Laszczyk, w pojedynczym procesie udało się wytworzyć ok. 4,7 tys. mikrosuperkondensatorów upakowanych na powierzchni o średnicy 10 cm. W ten sposób można uzyskać dowolne zadane parametry.

W pracach nad nowymi mikrosuperkondensatorami badaczka z Politechniki Wrocławskiej zastosowała technologię podobną do tej używanej w wytwarzaniu miniaturowych urządzeń w krzemie. Ma nadzieję, że dzięki jej badaniom będzie można produkować mniejsze superkondensatory zużywając do tego mniej materiałów. A urządzenia łatwiej będzie zaadaptować do urządzeń mobilnych.

Źródło: Polska Agencja Prasowa - Nauka w Polsce / Ludwika Tomala (naukawpolsce.pap.pl) - link do oryginalnego materiału: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,415158,dr-karolina-laszczyk---tworczyni-malenkich-superkondensatorow.html.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kamery termowizyjne - zobacz jaką wybrać »

Termografia w wersji Smart dla profesjonalistów (...) czytaj dalej »


Zobacz inspirujące łączniki do nowoczesnych pomieszczeń »

Czym chronić dużą liczbę obwodów sygnałowych »

Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz Ochrona przed przepięciami dla wielkiej liczby sygnałów?
Zaproponuj projektantom wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujące współczesne wnętrza... czytaj dalej » Dzięki nowym połączeniom Push-in oraz zastosowaniu szczególnych elementów składowych (...) czytaj dalej »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów Zobacz w jaki sposób trwale opisywać kable i przewody w instalacjach  czytaj dalej »


Oto dlaczego warto korzystać z usług materiałowych dla instalatorów »
Usługi materiałowe dla instalatorów

Poznaj korzyści zintegrowanych usług materiałowych dla instalatorów, detalistów, przemysłu, instytucji publicznych w zakresie branży elektrotechnicznej, instalacyjno-sanitarnej, grzewczej, wentylacyjnej i klimatyzacyjnej(...) czytaj dalej »


Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych - zobacz » Poznaj niezbędne elementy układów zasilania wrażliwych odbiorów »
Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych nowa generacja urządzeń ups kompensacyjne
Pokazał się siwy dym i w powietrzu zawisł złowieszczy zapach spalenizny… No cóż – prototyp. Nerwowe przeglądanie schematów (…) czytaj dalej »
Środowisko techniczne, w jakim te urządzenia funkcjonują, opisują normy na urządzenia odbierające energię z sieci energetycznej oraz normy (...) czytaj dalej»

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Jak projektować schematy elektryczne i w jakim programie Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
11/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego
  • - Rozdzielnice elektryczne stosowane w budynkach mieszkalnych
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl