সুপার ক্যাপাসিটার অ্যাপ্লিকেশন জন্য সক্রিয় কার্বন

সুপার ক্যাপাসিটরগুলি শক্তি সঞ্চয়স্থানে গেম - পরিবর্তনকারী হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, traditional তিহ্যবাহী ব্যাটারি এবং ক্যাপাসিটারগুলির মধ্যে ব্যবধানকে কমিয়ে দেয়। এই উদ্ভাবনের কেন্দ্রস্থলে সক্রিয় কার্বন রয়েছে, এটি একটি ছিদ্রযুক্ত উপাদান তার উচ্চ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রের জন্য মূল্যবান এবং ব্যয় - কার্যকারিতা। এই নিবন্ধটি অনুসন্ধান করে যে সক্রিয় কার্বন কীভাবে সুপার ক্যাপাসিটার প্রযুক্তিতে বিপ্লব ঘটায়, এটির মুখোমুখি চ্যালেঞ্জগুলি এবং তার ভবিষ্যতকে চালিত উত্তেজনাপূর্ণ অগ্রগতিগুলি কীভাবে বিপ্লব করছে।

সক্রিয় কার্বন কেন? যাদুবিদ্যার পিছনে বিজ্ঞান
অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের পরাশক্তিটি মাইক্রোপোরস এবং মেসোপোরগুলির জটিল নেটওয়ার্কের মধ্যে রয়েছে, যা বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের জন্য একটি বিশাল পৃষ্ঠের অঞ্চল (1,800 m²/g অবধি) সরবরাহ করে। এটি এটিকে বৈদ্যুতিন রাসায়নিক ডাবল - স্তর ক্যাপাসিটারগুলি (ইডিএলসিএস) এর জন্য আদর্শ করে তোলে, যেখানে বৈদ্যুতিন - ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে শক্তি বৈদ্যুতিনভাবে সংরক্ষণ করা হয়। ব্যাটারির বিপরীতে, অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ব্যবহার করে সুপার ক্যাপাসিটারগুলি দ্রুত চার্জিং, দীর্ঘ চক্রের জীবন এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ব - বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেমের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত।
সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি বাদাম শেল থেকে বাঁশ এবং এমনকি মাইক্রোলেগ পর্যন্ত সক্রিয় কার্বন উত্পাদন করার জন্য বিভিন্ন বায়োমাস উত্সকে হাইলাইট করে। উদাহরণস্বরূপ, বাদাম শেল - উত্পন্ন অ্যাক্টিভেটেড কার্বন 1 এ/জি তে 434 f/g এর একটি নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্স অর্জন করেছে, যখন বাঁশ - ভিত্তিক ভেরিয়েন্টগুলি 1273 m²/g পৃষ্ঠের অঞ্চল পৌঁছেছে, দক্ষ আয়ন গতিশীলতা তৈরি করে। এই উপকরণগুলি কেবল জীবাশ্ম জ্বালানীর উপর নির্ভরতা হ্রাস করে না তবে কৃষি বর্জ্যকে উচ্চ - মান পণ্যগুলিতে পরিণত করে।

কাঁচা বায়োমাস থেকে উচ্চ - পারফরম্যান্স অ্যাক্টিভেটেড কার্বনে কার্বনাইজেশন এবং রাসায়নিক অ্যাক্টিভেশন জড়িত। উদাহরণস্বরূপ, রাবার উদ্ভিদ পাতার পেটিওলস - একটি সাধারণ কৃষি বর্জ্য - 10,000 চক্রের পরে 128 এফ/জি ক্যাপাসিট্যান্স এবং 89% ধরে রাখার সাথে ইলেক্ট্রোডগুলিতে রূপান্তরিত হয়েছিল। একইভাবে, স্টার্চ - ভিত্তিক সক্রিয় কার্বন চীনা গবেষকরা দ্বারা বিকাশিত সক্রিয় কার্বন 1,750 m²/g পৃষ্ঠের অঞ্চল সহ একটি গোলাকার রূপচর্চা অর্জন করেছে, স্কেলাবিলিটি এবং ধারাবাহিকতা প্রদর্শন করে।
মাইক্রোওয়েভ - সহায়ক পদ্ধতিগুলি তাদের দক্ষতার জন্য ট্র্যাকশন অর্জন করছে। ক্যানা ইন্ডিকা বায়োওয়েস্ট ব্যবহার করে একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে মাইক্রোওয়েভ - চিকিত্সা কার্বন 112.9 এফ/জি ক্যাপাসিট্যান্স বিতরণ করে, traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি ছাড়িয়ে যায়। করোনার স্রাব পরিবর্তনের মতো উদ্ভাবনগুলি আরও পরিবাহিতা এবং পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়াশীলতা বাড়ায়, যেমনটি মাইক্রোলেজে - উত্পন্ন কার্বনে দেখা যায়।

পারফরম্যান্স বুস্টার: হাইব্রিড এবং ন্যানো স্ট্রাকচার
খাঁটি অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ইডিএলসিগুলিতে এক্সেল করে, এটি পরিবাহী পলিমার বা ধাতব অক্সাইডগুলির সাথে সংমিশ্রণ করে উচ্চতর শক্তির ঘনত্বের সাথে হাইব্রিড সুপার ক্যাপাসিটারগুলি আনলক করে। উদাহরণস্বরূপ, পলানিলিন - প্রলিপ্ত সক্রিয় কার্বন ন্যানোকম্পোসাইটগুলি 66.6 ফ/জি অর্জন করেছে, খাঁটি কার্বন ইলেক্ট্রোডগুলির ক্যাপাসিট্যান্সকে প্রায় ট্রিপল করে। একইভাবে, কি - গর্ভগ্রস্থ কার্বন খনির ক্ষেত্রে সোনার শোষণকে উন্নত করে তবে সুপার ক্যাপাসিটারগুলির প্রতিশ্রুতিও দেখায়।

ন্যানো স্ট্রাকচারিং আরেকটি সীমান্ত। ন্যানো - আকারের নারকেল শেল কার্বন (80–325 জাল) এবং 2 ডি শীট - বাদাম শেল কার্বন যেমন পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং চার্জ স্থানান্তর হারগুলি প্রশস্ত করে। গবেষকরা বাঁশ - আয়ন পথগুলিকে অনুকূল করতে কার্বন থেকে 3 ডি হায়ারার্কিকাল ছিদ্রগুলিও অন্বেষণ করছেন।

চ্যালেঞ্জ: ব্যয়, ধারাবাহিকতা এবং বিজ্ঞপ্তি
এর সম্ভাবনা থাকা সত্ত্বেও, সক্রিয় কার্বনগুলির মুখোমুখি বাধাগুলির মুখোমুখি:
1। ব্যয় এবং স্কেলাবিলিটি: উচ্চ - মানের কয়লা - ভিত্তিক কার্বন ব্যয়বহুল থেকে যায়। নারকেল শেল বা রাবার বর্জ্যের মতো বিকল্পগুলি সস্তা তবে অনুকূলিত অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়াগুলির প্রয়োজন।
2। পারফরম্যান্সের পরিবর্তনশীলতা: ছিদ্র কাঠামো এবং পৃষ্ঠের রসায়ন কাঁচামালগুলির উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, কয়লা - ভিত্তিক কার্বন সোনার পুনরুদ্ধারের স্যুট করে, যখন বাঁশ সুপার ক্যাপাসিটারগুলিতে ছাড়িয়ে যায়।
3। পরিবেশগত প্রভাব: traditional তিহ্যবাহী অ্যাক্টিভেশন কোহের মতো ক্ষয়কারী রাসায়নিক ব্যবহার করে। সবুজ বিকল্পগুলি যেমন স্ব - শুদ্ধকরণ স্টার্চ - ভিত্তিক পদ্ধতিগুলি বর্জ্য হ্রাস করার লক্ষ্য।