더 빠른 충전 에너지 저장에 대한 새로운 연구

이 새로운 재료는 충전 시간을 몇 시간에서 몇 분으로 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

연구원은 "에너지 및 전력 밀도 측면에서 우리가 얻고 있는 성능은 탁월하며 배터리와 커패시터 사이의 격차를 해소합니다."라고 말했습니다.

팀의 한 연구원은 재생 에너지로의 정당한 전환으로 인해 높은 충전 속도를 처리할 수 있고 고용량을 가질 수 있는 전기화학 에너지 저장 장치가 절실히 필요하다고 말했습니다.

리튬 이온 배터리 또는 LIBS라고도 하는 리튬 이온 배터리는 가장 높은 에너지 밀도 중 하나를 제공하지만 높은 충전 속도와 관련하여 여전히 어려움을 겪고 있으며 전해질은 일부 안전 문제를 나타냅니다.

반면에 슈퍼커패시터라고도 알려진 수성 전기화학 커패시터는 매우 높은 전력을 전달할 수 있지만 에너지 밀도는 제한적입니다.

FIRST(Fluid Interface Reactions, Structures and Transport) 센터의 일부로 에너지부의 에너지 프론티어 연구 센터(DOE-EFRC)가 자금을 지원하는 이 연구는 전도성이 있고 다음과 같은 이온을 수용할 수 있는 유망한 에너지 저장 재료인 MXene을 중심으로 진행됩니다. 리튬으로, 층 사이. 실온 이온성 액체는 안정성과 더 큰 에너지 밀도를 제공하기 때문에 유망한 전해질입니다. 그러나 이온이 너무 커서 MXene 층 사이에 들어갈 수 없기 때문에 저장된 에너지의 양이 제한됩니다.

"여기서 우리는 층 사이에 쐐기 또는 기둥을 도입하여 층을 열어 이온성 액체 이온이 MXene 층 사이에 저장되도록 하여 매우 높은 에너지 그리고 전력 밀도”라고 연구원은 말했습니다.

그는 이 작업이 2D 재료의 간격을 최적화하고 엔지니어링하여 새로운 응용 분야에 대한 잠재력을 발휘하는 것의 중요성을 예시한다고 말했습니다.