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安東帕SAXS系統助力超級電容器研發

供稿:安東帕(上海)商貿有限公司 2021/1/12 17:25:01
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與電池類似,超級電容器適用於重複儲存電能。據外媒報道,格拉茨技術大學(Tu Graz)的研究人員提出一種特別安全的可持續性超級電容器。

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(圖片來源:techxplore)

 

目前,鋰離子電池技術的主要缺點在於缺乏安全性、可持續性和可回收性,以及原材料(例如鈷)供應有限。在尋找替代電化學儲能系統用於電動出行和存儲可再生能源的過程中,將電池和電容器組合在一起構成的“混合超級電容器”前景頗佳。它的充放電速度與電容器一樣快,並且幾乎可以儲存與傳統電池一樣多的能量。與傳統電池相比,它可以更快、更頻繁地充放電,鋰離子電池的使用壽命只有幾千次,而超級電容器的充電週期約為100萬次。

研究人員藉助於小角度X射線散射和拉曼光譜,首次證明,充電時電池電極的碳納米孔中形成固體碘納米顆粒,這些顆粒在放電時再次溶解。Christian Prehal表示:“納米孔中固體碘的填充程度決定了電極中可以存儲多少能量。碘碳電極將所有的化學能儲存在固體碘粒子中,因此其儲能能力可以達到非常高的水平。”這項新基礎知識為開發混合超級電容器或電池電極開闢了道路,使其具有無與倫比的高能量密度和極快的充放電過程。在過去幾年中,研究人員Qamar Abbas已成功對這種混合電容器進行研究和進一步開發。

Prehal表示:“在電子顯微鏡和納米分析研究所(FELMI)和格拉茨技術大學軟物質應用實驗室,首次在具有NaI電解液的混合超級電容器上進行現場原位拉曼光譜和現場原位SAXS。為了研究現場原位SAXS,我們開發了一種用於電池和電化學儲能裝置的特殊測量電池。”研究結果表明,現場原位SAXS非常適合在納米尺度上跟蹤超級電容器或電池的結構變化,並且可以在充放電過程中直接操作。因此,這種新的研究方法在電化學儲能領域具有廣闊的應用前景。

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圖丨SAXSpoint 5.0

安東帕最新研發的SAXSpoint 5.0採用同步加速器探測器技術的極限 SAXS/WAXS/GISAXS/RheoSAXS 實驗室光束線,可在緊湊型系統中實現最高分辨率。受益於安東帕出色的 SAXS 系統,該系統可解析高達 620 nm 的納米結構。SAXSpoint 5.0 能夠在室温環境和非室温環境條件下分析幾乎所有材料,具有極大的靈活性。許多其他可選功能使 SAXSpoint 5.0 可以用於未來的微米級 (USAXS) 應用。通過功能強大的軟件包,可以自動進行操作和數據分析,輕鬆實現材料特性的無損研究。可為超級電容器提供強有力的技術支持。

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 圖丨BatteryCell SAXS 

SAXSpoint 5.0不僅有超高的顏值,還有一系列的優勢,集顏值與實力並存;

  • 單個樣品的温度控制研究

  • 掠入射小角和廣角X-射線散射(GISAXS/GIWAXS)      研究

  • 濕度實驗

  • 用於 SAXS/WAXS 中簡單剪切實驗的剪切台

  • 多樣品自動採樣/映射

  • 拉伸樣品樣品台應力/應變研

  • 針對液體的流變學和散射實驗聯用的 RheoSAXS 模塊

審核編輯(李娜)
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