मोनाश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक नई कार्बन-आधारित सामग्री विकसित की है जो सुपरकैपेसिटर को लेड-एसिड बैटरी की तरह ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम बनाती है, जबकि पारंपरिक बैटरियों की तुलना में कहीं अधिक शक्ति प्रदान करती है।
ऑस्ट्रेलिया में मोनाश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक ग्रेफाइट ऑक्साइड अग्रदूत को तेजी से थर्मल एनीलिंग करके सफलतापूर्वक एक सुपरकैपेसिटर का निर्माण किया है, जिसमें 69.2 किलोवाट प्रति लीटर तक की वॉल्यूमेट्रिक पावर घनत्व है, जो उत्कृष्ट तेज़ चार्जिंग और साइक्लिंग स्थिरता का प्रदर्शन करता है।
सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण उपकरणों का एक उभरता हुआ वर्ग है जो पारंपरिक बैटरियों की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से नहीं, बल्कि इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से चार्ज संग्रहीत करते हैं। हालाँकि, एक बड़ी बाधा लंबे समय से ऊर्जा भंडारण के लिए उपलब्ध कार्बन सामग्री की सीमित सतह क्षेत्र रही है।
मोनाश विश्वविद्यालय के मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर मैनाक मजूमदार और 2डी सामग्री के उन्नत निर्माण (AM2D) अनुसंधान केंद्र के निदेशक ने कहा कि शोधकर्ताओं ने गर्मी उपचार विधि को संशोधित करके कार्बन सामग्री में अधिक सतह क्षेत्र को अनलॉक किया।
मजूमदार ने समझाया कि कुंजी एक नई सामग्री संरचना—मल्टीस्केल रिड्यूस्ड ग्रेफीन ऑक्साइड (M-rGO)—में निहित है, जो प्राकृतिक ग्रेफाइट से प्राप्त होती है। शोध दल ने अत्यधिक घुमावदार ग्रेफीन संरचनाएं बनाने के लिए एक त्वरित थर्मल एनीलिंग प्रक्रिया का उपयोग किया, जिससे आयनों की तेज़ और कुशल गति के लिए सटीक चैनल बने, जिससे उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च शक्ति घनत्व दोनों प्राप्त हुए।
अध्ययन के सह-लेखक पेटार जोवानोविक, AM2D के एक शोधकर्ता ने कहा कि जब पाउच कोशिकाओं में इकट्ठा किया जाता है, तो नए सुपरकैपेसिटर ने 99.5 वाट-घंटे प्रति लीटर तक का वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व और 69.2 किलोवाट प्रति लीटर तक का पावर घनत्व प्राप्त किया, जबकि दीर्घकालिक स्थिरता बनाए रखी।
शोधकर्ताओं ने कहा कि यह उपलब्धि ऊर्जा भंडारण उपकरणों की एक नई पीढ़ी के वैश्विक विकास में एक बड़ी सफलता है जो उच्च ऊर्जा और शक्ति को जोड़ती है, जो इलेक्ट्रिक परिवहन, ग्रिड विनियमन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में अनुप्रयोगों का मार्ग प्रशस्त करती है।
संबंधित शोध परिणाम नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किए गए हैं, जिसका शीर्षक है "इन-सीटू इंटरलेयर विस्तार ऑफ मल्टी-स्केल घुमावदार ग्रेफीन सक्षम कुशल वॉल्यूमेट्रिक सुपरकैपेसिटर।"
मोनाश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक नई कार्बन-आधारित सामग्री विकसित की है जो सुपरकैपेसिटर को लेड-एसिड बैटरी की तरह ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम बनाती है, जबकि पारंपरिक बैटरियों की तुलना में कहीं अधिक शक्ति प्रदान करती है।
ऑस्ट्रेलिया में मोनाश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक ग्रेफाइट ऑक्साइड अग्रदूत को तेजी से थर्मल एनीलिंग करके सफलतापूर्वक एक सुपरकैपेसिटर का निर्माण किया है, जिसमें 69.2 किलोवाट प्रति लीटर तक की वॉल्यूमेट्रिक पावर घनत्व है, जो उत्कृष्ट तेज़ चार्जिंग और साइक्लिंग स्थिरता का प्रदर्शन करता है।
सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण उपकरणों का एक उभरता हुआ वर्ग है जो पारंपरिक बैटरियों की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से नहीं, बल्कि इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से चार्ज संग्रहीत करते हैं। हालाँकि, एक बड़ी बाधा लंबे समय से ऊर्जा भंडारण के लिए उपलब्ध कार्बन सामग्री की सीमित सतह क्षेत्र रही है।
मोनाश विश्वविद्यालय के मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर मैनाक मजूमदार और 2डी सामग्री के उन्नत निर्माण (AM2D) अनुसंधान केंद्र के निदेशक ने कहा कि शोधकर्ताओं ने गर्मी उपचार विधि को संशोधित करके कार्बन सामग्री में अधिक सतह क्षेत्र को अनलॉक किया।
मजूमदार ने समझाया कि कुंजी एक नई सामग्री संरचना—मल्टीस्केल रिड्यूस्ड ग्रेफीन ऑक्साइड (M-rGO)—में निहित है, जो प्राकृतिक ग्रेफाइट से प्राप्त होती है। शोध दल ने अत्यधिक घुमावदार ग्रेफीन संरचनाएं बनाने के लिए एक त्वरित थर्मल एनीलिंग प्रक्रिया का उपयोग किया, जिससे आयनों की तेज़ और कुशल गति के लिए सटीक चैनल बने, जिससे उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च शक्ति घनत्व दोनों प्राप्त हुए।
अध्ययन के सह-लेखक पेटार जोवानोविक, AM2D के एक शोधकर्ता ने कहा कि जब पाउच कोशिकाओं में इकट्ठा किया जाता है, तो नए सुपरकैपेसिटर ने 99.5 वाट-घंटे प्रति लीटर तक का वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व और 69.2 किलोवाट प्रति लीटर तक का पावर घनत्व प्राप्त किया, जबकि दीर्घकालिक स्थिरता बनाए रखी।
शोधकर्ताओं ने कहा कि यह उपलब्धि ऊर्जा भंडारण उपकरणों की एक नई पीढ़ी के वैश्विक विकास में एक बड़ी सफलता है जो उच्च ऊर्जा और शक्ति को जोड़ती है, जो इलेक्ट्रिक परिवहन, ग्रिड विनियमन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में अनुप्रयोगों का मार्ग प्रशस्त करती है।
संबंधित शोध परिणाम नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किए गए हैं, जिसका शीर्षक है "इन-सीटू इंटरलेयर विस्तार ऑफ मल्टी-स्केल घुमावदार ग्रेफीन सक्षम कुशल वॉल्यूमेट्रिक सुपरकैपेसिटर।"
