“규모의 경제는 중요합니다. 그것은 에너지의 경제를 허용합니다. 자연은 진화와 적응을 통해이를 수행합니다-인간의 독창성은 우아함, 원한다면 바로 가기를 통해 그것을합니다. "레이저 과학 및 나노 기술의 발전으로 가능한 우아한 디자인은 모든 기술적 표현에서 에너지 저장 문제에 대한 흥미로운 솔루션을 제공 할 수 있습니다."
SFSC (Space-Filling SuperCapacator Carpet) 아키텍처는 미세 전자 공학의 크기 제한을 초과하는 평면 슈퍼 커패시터의 대칭 스케일링을 허용합니다. 사전 프랙탈 설계를 기반으로 다중 중첩 전극 구성을 소개합니다. 이를 통해 슈퍼 커패시터 장치를 더 크고 더 까다로운 응용 프로그램에 통합 할 수 있습니다. 박사 과정 및 박사후 프로젝트로 개발 된 특허 출원 건축은 유명한 동료 검토 Journal of Power Sources 의 최신판에 발표됩니다. .
슈퍼 커패시터는 전극 전해질 계면 인 전기 화학 이중층에 에너지를 저장하는 충전식 장치입니다. 기존 커패시터보다 용량이 더 크면 충전 차전 속도가 배터리보다 높아집니다. 이들은 전자 제품, 통신 및 운송 분야의 유망한 응용 프로그램으로 간주되며, 배터리와 관련된 위험을 나타내지 않으며 근처에 근거리주기 수명과 함께 환경 및 운영 안전을 제공합니다. 제안 된 응용 프로그램에는 다음이 포함됩니다 :무정전 전원 공급 장치 (전력 파괴에 대한 백업 보호), 부하 레벨러 (마이크로 전자 전력) 및 전기 자동차의 보조 전원 공급원-전력 밀도를 희생하지 않고 에너지 밀도를 증폭 할 수 있습니다.
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SFSC 아키텍처 프로젝트의 수석 조사관 인 Thanos Tiliakos 박사는 다음과 같이 설명했습니다.“우리는 대체 전극 청사진을 고려하여 시작했습니다. 공간 충전 곡선은 재귀 알고리즘 시퀀스에 의해 구성되며, 연속적인 반복은 공간-채취 한계를 더 근사화합니다. 우주 충전 곡선의 전체 길이는 루트 알고리즘의 각 반복에 따라 기하 급수적으로 증가하며, 가장 높은 반복은 표면을 완전히 채우고 있습니다.”
.“한 세기의 프랙탈 형상 이전의 우주 충전 곡선은 프랭크 전 수학적 이상입니다. 미세 전자 공학에서의 사용은 새로운 아이디어가 아닙니다. 에너지 저장에서, 그들은 1998 년 초에 제안되었다. 통신 전자 제품에서, 그들은 안테나 및 공진기, 위상 시프터, 멀티 밴드 반사기 및 광 결정의 구현을 발견했습니다. 최근의 개발은 또한 스트레치 가능한 전자 제품의 기계적 이점을 보여주었습니다. 모든 응용 프로그램의 핵심 개념은 가능한 최소한의 희생으로 요구 사항을 충족시키는 적절한 형상을 찾는 것입니다. 그리고 항상 지불해야 할 가격이 있습니다. 그러나 일반적으로 옵션은이를 적용하는 데 필요한 기술 기술에 의해 제한됩니다.”
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SFSC는 상업용 Co
아키텍처의 다른 장점으로는 전극 재료에 대한 특정 및 중량 측량 정전 용량 값 (과거 LIG 응용 분야에 의해 확립 된 범위 이상 및 다른 그래 핀 기반 유연한 장치에 의해 설정된 범위보다 높음); 유연한 기판에 대한 모든 치수에 대한 유연성, 엘라스토머 기판으로 전달 될 때 신장 성을 추가합니다. 동형으로 인한 대체 방향 및 구성; 및 비 재생 지구력, 장치가 독립적 인 기능적 서브 유닛으로 나누어 구조적 손상을 생존 할 수 있도록합니다.
국립 레이저, 혈장 및 방사선 물리학 연구소의 Tiliakos 박사는 다음과 같이 결론을 내 렸습니다.“디자인과 기술이 만나면 최종 결과는 매력적입니다. 현재 프로토 타입이 800cm의 발자국에 도달함에 따라 SFSC 아키텍처의 다른 응용 프로그램을 고려할 때 관련 커패시턴스 및 에너지 성능 부스트와 함께 1m 이정표를 향해 밀고 있습니다. 이것은 시작일뿐입니다.”
이러한 결과는 Space-Filling Supercapacator 카펫에 설명되어 있습니다. 에너지 저장을위한 고도로 확장 가능한 프랙탈 아키텍처, 최근 Journal of Powerces에 발표되었습니다. 이 작업은 A. Tiliakos, A.M.I에 의해 수행되었습니다. Trefilov, E. Tanasӑ, A. Balan 및 I. Bucharest University의 Stamatin.
관련 작업 :
- a. Tiliakos, A.M.I. Treefilov, E. Tanasӑ, A. Balan, I. Stamatin (2018). 공간 충전 슈퍼 커패시터 카펫 :에너지 저장을위한 고도로 확장 가능한 프랙탈 아키텍처. 전원 저널 384 , 145-155. (https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s037875318301824)
- a. Tiliakos,“에너지 저장 장치의 형태 요소 최적화”, Nano S &T-2017-7 연례 세계 Nano Science and Technology의 전 세계 의회, 2017 년 10 월 24-26 일, 일본 후쿠오카
- a. Tiliakos, C. Ceaus, S.M. Iordache, E. Vasile, I. Stamatin (2016). 폴리이 미드 필름의 레이저 열분해를 통한 나노 카본의 형태 전이. 분석 및 응용 열분해 저널 121 , 275-286. (https://doi.org/10.1016/j.jaap.2016.08.007)
