최근 과학 저널인 Energy Letters(미국)에 발표된 연구에 따르면, 인도 과학 연구소(IISc)의 계측 및 응용 물리학부(IAP) 연구진은 오늘날 커패시터에 널리 사용되는 금속 전극 대신 전계 효과 트랜지스터(FET)를 수집기로 사용했습니다.
" 슈퍼커패시터 의 전극으로 FET를 사용하는 것은 커패시터의 전하를 조절하는 새로운 접근 방식입니다."라고 IAP 교수이자 연구 저자인 Abha Mishra가 말했습니다.
현재의 커패시터는 일반적으로 금속 산화물 전극을 사용하는데, 이는 전자 이동성에 제한을 줍니다. 따라서 연구진은 이황화 몰리브덴(MoS2)과 그래핀을 번갈아 가며 층으로 쌓아서 구성된 혼합 전계 효과 트랜지스터를 만들기로 결정했습니다.
본 연구에서는 현재의 저장 장치에 비해 뛰어난 저장 용량과 압축성을 가진 소형 슈퍼커패시터를 개발했습니다. 특정 조건 하에서 새로운 슈퍼커패시터의 정전용량은 최대 3000%까지 인상적으로 증가했습니다. 이로 인해 작은 저장 장치라도 막대한 양의 전하를 저장할 수 있게 되었습니다.
또한 이 장치는 현재의 슈퍼커패시터보다 훨씬 더 소형이어서 공공 조명, 가전제품, 전기 자동차, 의료 장비 등 여러 분야에서 널리 사용될 수 있습니다.
연구진에 따르면, 새로운 슈퍼커패시터는 배터리와 커패시터의 장점을 모두 결합하여 대량의 에너지를 저장하고 방출할 수 있어 차세대 전자 기기에 매우 환영받을 것으로 전망된다. 이런 슈퍼커패시터는 너무 작아서 현미경으로 보지 않고는 볼 수 없으며, 제조 과정에는 높은 정밀도가 필요합니다.
연구진은 앞으로 MoS2를 다른 물질로 대체해 이 슈퍼커패시터의 저장 용량을 더욱 늘릴 가능성을 모색할 계획이다.
(Devsday에 따르면)
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