ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ตัวใหม่สามารถเพิ่มความจุในการเก็บข้อมูลได้ถึง 3,000%

ในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์ Energy Letters (สหรัฐอเมริกา) นักวิจัยจากภาควิชาเครื่องมือวัดและฟิสิกส์ประยุกต์ (IAP) ของสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย (IISc) ได้ใช้ทรานซิสเตอร์ผลสนาม (FET) เป็นตัวรวบรวมแทนอิเล็กโทรดโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวเก็บประจุในปัจจุบัน

“การใช้ FET เป็นอิเล็กโทรดสำหรับ ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ถือเป็นแนวทางใหม่ในการควบคุมประจุในตัวเก็บประจุ” Abha Mishra ศาสตราจารย์ IAP และผู้เขียนผลการศึกษากล่าว

การสลับชั้นของ MoS2 และกราฟีนที่มีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมช่วยเพิ่มการเคลื่อนตัวของอิเล็กตรอน

โดยทั่วไปตัวเก็บประจุกระแสไฟฟ้าจะใช้ขั้วไฟฟ้าออกไซด์ของโลหะซึ่งจำกัดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ดังนั้นนักวิจัยจึงตัดสินใจสร้างทรานซิสเตอร์แบบสนามผลไฮบริดซึ่งประกอบด้วยชั้นสลับกันของโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS2) และกราฟีน

งานวิจัยได้พัฒนาซูเปอร์คาปาซิเตอร์ขนาดเล็กที่มีความจุและความกะทัดรัดที่เหนือกว่าอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลในปัจจุบัน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ความจุของซูเปอร์คาปาซิเตอร์ใหม่จะเพิ่มขึ้นอย่างน่าประทับใจถึง 3,000% ทำให้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลขนาดเล็กสามารถจัดเก็บประจุไฟฟ้าได้จำนวนมาก

ขนาดของอุปกรณ์ยังมีขนาดกะทัดรัดกว่าซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ในปัจจุบันมาก ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ไฟสาธารณะ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ยานยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ ทางการแพทย์

นักวิจัยกล่าวว่าซูเปอร์คาปาซิเตอร์รุ่นใหม่ผสมผสานข้อดีของทั้งแบตเตอรี่และคาปาซิเตอร์เข้าด้วยกัน โดยสามารถเก็บและปล่อยพลังงานได้ในปริมาณมาก ทำให้ซูเปอร์คาปาซิเตอร์รุ่นนี้เป็นที่ต้องการอย่างมากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ เนื่องจากซูเปอร์คาปาซิเตอร์รุ่นนี้มีขนาดเล็กมาก จึงไม่สามารถมองเห็นได้หากไม่มีกล้องจุลทรรศน์ และกระบวนการผลิตต้องใช้ความแม่นยำสูงมาก

ในอนาคตนักวิจัยมีแผนที่ จะสำรวจ ความเป็นไปได้ในการทดแทน MoS2 ด้วยวัสดุอื่นเพื่อเพิ่มความจุในการจัดเก็บของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์นี้ต่อไป

(ตาม Devsday)

แหล่งที่มา