Structural composite supercapacitor
संरचनात्मक मिश्रित सुपरकैपेसिटर बहुक्रियाशील पदार्थ हैं जो यांत्रिक भार सहन कर सकते हैं और विद्युत ऊर्जा का भंडारण कर सकते हैं। जब इसे संरचनात्मक बैटरियों के साथ जोड़ा जाता है, तो यह संभावित रूप से विद्युत वाहनों के समग्र वजन को कम करने में सक्षम हो सकता है। आमतौर पर, संरचनात्मक समग्र सुपरकैपेसिटर कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलिमर के डिजाइन पर आधारित होते हैं। कार्बन फाइबर यांत्रिक सुदृढीकरण, वर्तमान संग्रहकर्ताओं और अंततः इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करते हैं। स्ट्रक्चरल कम्पोजिट सुपरकैपेसिटर का मैट्रिक्स एक बहुलक इलेक्ट्रोलाइट है जो कार्बन फाइबर के बीच कतरनी तंत्र के माध्यम से भार स्थानांतरित करता है और इसमें उचित आयनिक चालकता होती है। एक सुपरकैपेसिटर में, विशिष्ट धारिता इलेक्ट्रोड के सटीक सतह क्षेत्र के समानुपाती होती है। संरचनात्मक कार्बन तंतुओं में आमतौर पर कम विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, और इसलिए पर्याप्त ऊर्जा भंडारण क्षमता को सक्षम करने के लिए उनकी सतह को संशोधित करना आवश्यक है। संरचनात्मक इलेक्ट्रोड के सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए, कई तरीकों का उपयोग किया गया है, जिसमें मुख्य रूप से कार्बन फाइबर की सतह के संशोधन में, या कार्बन फाइबर को एक सटीक सतह क्षेत्र सामग्री के साथ लेप करके शामिल किया गया है। कार्बन तंतुओं के भौतिक और रासायनिक सक्रियण ने उनके यांत्रिक गुणों को नुकसान पहुँचाए बिना उनके विशिष्ट सतह क्षेत्र में दो क्रम की वृद्धि की है, लेकिन संरचनात्मक बहुलक इलेक्ट्रोलाइट के साथ संयुक्त होने पर उनकी ऊर्जा भंडारण क्षमता सीमित है। कार्बन नैनोट्यूब, कार्बन एयरोजेल, या ग्राफीन नैनोप्लेटलेट्स के साथ कार्बन फाइबर कोटिंग उच्च ऊर्जा घनत्व के लिए अनुमति देता है। संदर्भ कैपेसिटर ऊर्जा रूपांतरण विद्युत वाहन समग्र सामग्री