突破!アメリカの科学者がグラフェンインク3Dプリントで超薄型スーパーキャパシタを製造

突破!アメリカの科学者がグラフェンインク3Dプリントで超薄型スーパーキャパシタを製造


グラフェンは未来のスーパー素材であり、3Dプリンティングは未来の製造技術です。では、彼らが出会ったとき、どんな火花が散るのでしょうか?ローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)とカリフォルニア大学サンタクルーズ校は最近、その答えを出しました。彼らは超軽量のグラフェンゲル3Dプリントスーパーキャパシタを使用しました。これは世界初です。この成果の最大のメリットは、スマートフォン、電気自動車、無線センサーなどの電子機器や設備の電力貯蔵容量を大幅に向上できることであり、関連産業の発展を大きく促進すると期待されます。




Antarctic Bearによると、このスーパーキャパシタは、LLNL独自の酸化グラフェン複合インクを使用した「ダイレクトインクライティング」と呼ばれる3Dプリントプロセスを通じてプロジェクトチームによって製造されたとのこと。厚さは現在の電極でできたコンデンサの1/10~1/100程度だが、蓄電容量は同等。

「このスーパーキャパシタは薄くて軽いだけでなく、充電も非常に速い。理論上は、フル充電するのに数分、あるいは数秒しかかからない」と開発に携わったエンジニアのチェン・チュー氏は語った。「さらに、このスーパーキャパシタの性能も非常に安定している。1万回の充放電サイクルを経ても、ほぼ元の完全な充電容量を維持している。将来的には、まったく新しい設計を通じて、完全にカスタマイズされたスマートフォンや折りたたみ式デバイスなど、現在の他の方法では実現が困難または不可能なユニークな電子製品の製造に貢献できるようになるだろう。さらに、その性能は前例のないレベルに達するだろう。」



次に、研究者らは、新たな3D設計を通じてスーパーキャパシタの応用範囲をさらに拡大し、既存の材料の性能を向上させ、他のインク材料を試すことを計画している。

現在、この研究成果は、2016年1月20日に発行されたNano Letters誌に「3次元多層グラフェンエアロゲルに基づくスーパーキャパシタ」というタイトルで掲載されています。ご興味がございましたら、ここをクリックしてお読みください。

さらに読む:
「英国の科学者は3Dプリントされたグラフェンを使って高容量バッテリーを作ろうとしている」
「まさに大きな進歩です!ノースウェスタン大学が3Dプリント用の新しいグラフェンインクを開発

3ders経由

画期的な進歩、アメリカ、アメリカの科学者、国家科学、科学

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