【石墨使得'超級'】

江南布衣

【石墨使得'超級'】

 

 

石墨電極納米片

研究人員在美國取得了第一次高頻率的交流“超級”含有石墨電極。

 

這些器件，遠小於傳統的電容，可用於加工單位應用，如計算機和其他小集成電路。

 

電容是儲存電荷的裝置。

 

 “超級電容器”，更準確地稱為雙電層電容器（DLC的）或電化學電容器，可以存儲更多電荷感謝雙層形成於電解質電極施加電壓時的界面。

 

商業 DLC的是極其強大的電池相比，但它們基本上是DC器件 -

 

也就是說，它們需要幾秒鐘才能完全充電，然後幾秒鐘的時間完全放電一次。

 

他們有效運作頻率約為 0.05赫茲以下，因此良好的應用，如混合動力汽車，這可能需要長達 10秒的充電（當制動），10秒放電（加速時）。

 

但是，在更高的頻率，他們變得更高效，開始表現，而不是像電阻電容。

 

這是因為這些設備通常含有多孔電極由一個高表面積的導電材料，如活性炭，以及毛孔增加抵抗力的設備。

 

現在，約恩 R Miller和同事JME的公司在沙克爾海茨和凱斯西儲大學，克利夫蘭，無論是在俄亥俄州，已經克服了這個問題，通過發展第一類金剛石包含垂直方向的高表面積的石墨電極未多孔的。

 

該器件的工作頻率推雙電層電容，遠遠超過 5000赫茲，這是一個因素105 優於商業 DLC的。

 

更何況，它是六倍小於低電壓鋁電解電容器，可充電和放電效率高更短的時間小於 1毫秒。

 

 
一種不同的看法的電極

研究人員培育了石墨 - 二維張只有一個原子厚的碳 - 金屬上採用等離子體輔助化學氣相沉積過程。

 

這種垂直方向的石墨板是一種在結構上為高頻應用類金剛石電極，說，研究小組。

 

他們有很多優勢的飛機，可提供50至70μF的/厘米2 電容與基面，只提供3μF的/厘米2。

 

這些電荷存儲邊緣飛機高度暴露，因此可以直接訪問，這意味著可以存儲在收費方面，而不是精確的分散在較大的地區。

 

最後但並非最不重要的，納米片“堆積”結構，確保毛孔減少 - 因此減少阻力 - 自己的床單和高度指揮。

 

“底線是，這些設備有可能導致更小更高頻率的電容器應用在低電壓 CPU和類似的系統，如集成電路，”

 

米勒說。

 

這項研究也可能使新類別的電子電路，使用更高級別的電容，這些設備提供，他補充道。

 

該團隊，其中包括科學家從威廉和瑪麗學院在威廉斯堡和國防高級研究計劃局，無論是在弗吉尼亞州，現在計劃提高石墨電極材料如何種植和優化設計的電容元件。

 

該工作發表在 科學。

 

 

關於作者

美女杜梅是特約編輯 nanotechweb.org。

 

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/43828