Structural composite supercapacitor
માળખાકીય સંયુક્ત સુપરકેપેસિટર્સ એ બહુવિધ કાર્યાત્મક સામગ્રી છે જે યાંત્રિક ભાર સહન કરી શકે છે અને વિદ્યુત ઊર્જાનો સંગ્રહ કરી શકે છે. તે જ્યારે માળખાકીય બેટરીઓ સાથે જોડાય છે, ત્યારે સંભવિત રીતે ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના એકંદર વજનમાં ઘટાડો કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે, માળખાકીય સંયુક્ત સુપરકેપેસિટર્સ કાર્બન ફાઇબર પ્રબલિત પોલિમરની રચના પર આધારિત હોય છે. કાર્બન તંતુઓ યાંત્રિક મજબૂતીકરણ, વર્તમાન સંગ્રાહક અને આખરે ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે કામ કરે છે. માળખાકીય સંયુક્ત સુપરકેપેસિટરનું મેટ્રિક્સ એક પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે જે કાર્બન તંતુઓ વચ્ચે શીયર મિકેનિઝમ્સ દ્વારા ભારને સ્થાનાંતરિત કરે છે અને વાજબી આયનીય વાહકતા ધરાવે છે. સુપરકેપેસિટરમાં, ચોક્કસ કેપેસિટન્સ ઇલેક્ટ્રોડ્સના ચોક્કસ સપાટી વિસ્તારના પ્રમાણમાં હોય છે. માળખાકીય કાર્બન તંતુઓ સામાન્ય રીતે નીચા ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર ધરાવે છે, અને તેથી પૂરતી ઊર્જા સંગ્રહ ક્ષમતાને સક્ષમ કરવા માટે તેમની સપાટીમાં ફેરફાર કરવો જરૂરી છે. માળખાકીય ઇલેક્ટ્રોડ્સના સપાટી વિસ્તારને વધારવા માટે, ઘણી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં મુખ્યત્વે કાર્બન ફાઇબરની સપાટીમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે, અથવા કાર્બન ફાઇબરને ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર સામગ્રી સાથે કોટિંગ કરવામાં આવે છે. કાર્બન તંતુઓના ભૌતિક અને રાસાયણિક સક્રિયકરણથી તેમના યાંત્રિક ગુણધર્મોને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના તેમના ચોક્કસ સપાટીના વિસ્તારમાં તીવ્રતાના બે ક્રમનો વધારો થયો છે, પરંતુ જ્યારે માળખાકીય પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે તેમની ઊર્જા સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા મર્યાદિત હોય છે. કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ, કાર્બન એરોગેલ અથવા ગ્રેફીન નેનોપ્લેટલેટ્સ સાથે કોટિંગ કાર્બન ફાઇબર ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા માટે મંજૂરી આપે છે. સંદર્ભો કેપેસિટર્સ ઊર્જા રૂપાંતરણ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો સંયુક્ત સામગ્રી