Uusia materiaaleja elektroniikalle

Japanilaisen Tohoku-yliopisto johdolla on kehitetty uusi materiaali superkondensaattoreille. Niiden avulla voidaan superkonkille tuottaa suurempi jännite ja parempi stabiilius kuin muilla materiaaleilla.

Tutkijat ovat jo kauan etsineet paremman suorituskyvyn materiaaleja superkondensaattoreille, jotka voivat täyttää energiatehokkaiden sovellusten, kuten autojen, vaatimukset.

"On erittäin haastavaa löytää materiaaleja, jotka voivat toimia suurjännitteellä ja pysyä vakaina vaikeissa olosuhteissa", sanoo Hirotomo Nishihara, Tohokun yliopiston materiaalitutkija ja paperin kirjoittaja.

Nishihara ja hänen kollegansa tekivät yhteistyötä TOC Capacitor -yhtiön kanssa kehittäen uutta materiaalia, jolla on erittäin korkea vakaus korkean jännitteen ja korkean lämpötilan olosuhteissa.

Perinteisesti kondensaattoreissa käytetään elektrodeja varten aktivoitua hiiltä, mutta näitä rajoittavat yksittäisissä kennoissa käytettävät pienet jännitteet. Täten on tarvinnut pinota suuri määrä kennoja yhteen halutun jännitteen saavuttamiseksi. Uudella materiaalilla on saavutettavissa korkeampi yksittäisen kennon jännite, mikä vähentää pinottavien määrää ja mahdollistaa kompaktimman rakenteen.

Tutkijat osoittivat, että materiaalilla oli erinomainen vakauden korkeissa 60 °C lämpötiloissa ja 3,5 voltin jännitteelle tavanomaisessa orgaanisessa elektrolyytissä.

University of Southern Californian (UCS) kemistit ovat puolestaan löytäneet edullisemman tavan tuottaa älypuhelimen ja TV-näyttöjen värejä vaikuttamatta näytön visuaaliseen laatuun.

Iridiumin avulla saadaan aikaan valoa ja väriä OLED-näytöille mutta se on maailman harvinaisimpia metalleja Kemistitutkijat onnistuivat nyt luomaan kupariyhdisteen, joka tuottaa halutut värit. Aiemmat yritykset kuparin parissa ovat epäonnistuneet koska kuparikompleksit ovat olleet heikkorakenteisia.

Kupari ratkaisee saatavuusongelmaa, koska se on runsas metalli maailmanlaajuisesti. Iridiumia löytyy maailmalta vain muutamista paikoista.

Niukkuuden lisäksi iridiumin toinen haittapuoli OLED-tekniikan suhteen on sen heikommat ja vähemmän kestävät molekyylit sinisen valon tuottamiseksi.

Tutkijoiden uusi kupariyhdistelmä on edeltäjiään jäykempi molekyylikompleksi. Kuparista saadaan aikaan iridiumin kaltainen emissiotehokkuus eri väreillä sinisestä vihreään ja keltaiseen," toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Kohti tehokkaampia superkondensaattoreita

Uusia perusteita nanotuikuille