ظرفیت فوق العاده منفرد 250 کیلوژول در هر کیلو

چکیده

کاغذی که بیش از 2,000 سال پیش اختراع شده و امروزه به طور گسترده در زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار می گیرد ، در این مطالعه به عنوان بستری برای دستگاه های ذخیره انرژی با ادغام با نانومواد 1D مورد بررسی قرار می گیرد. در اینجا ، ما نشان می دهیم که می توان کاغذهای موجود در بازار را با مقاومت ورق تا حد 1 اهم در هر مربع (Ω / مربع) با استفاده از فرایندهای محلول ساده برای دستیابی به پوشش متناسب نانولوله کربنی تک جداره (CNT) و نانوسیم نقره ، بسیار رسانا ساخت. فیلم ها. در مقایسه با پلاستیک ها ، لایه های کاغذی می توانند چسبندگی فیلم را به طرز چشمگیری بهبود بخشند ، روند پوشش را بسیار ساده کرده و هزینه را به طور قابل توجهی کاهش دهند. خازن های بزرگ مبتنی بر کاغذ رسانا CNT عملکرد بسیار خوبی دارند. وقتی فقط توده CNT در نظر گرفته شود ، یک ظرفیت خاص 200 F / g ، یک انرژی خاص 30-47 وات ساعت / کیلوگرم (Wh / kg) ، یک قدرت خاص 200,000،40,000 W / kg و یک عمر دوچرخه سواری پایدار بیش از 7.5،XNUMX چرخه حاصل می شود این مقادیر بسیار بهتر از مقادیر دستگاههای روی سایر بسترهای تخت مانند پلاستیک ها هستند. حتی در مواردی که وزن تمام اجزای مرده در نظر گرفته شود ، یک انرژی خاص XNUMX وات بر کیلوگرم حاصل می شود. علاوه بر این ، این کاغذ رسانا می تواند به عنوان یک جمع کننده جریان بسیار سبک وزن در باتری های یون لیتیوم برای جایگزینی نمونه های فلزی موجود استفاده شود. این کار نشان می دهد که مقاله رسانای ما می تواند یک راه حل بسیار مقیاس پذیر و کم هزینه برای دستگاه های ذخیره انرژی با کارایی بالا باشد.