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KIST、グラフェン構造体で伸縮するスーパーキャパシタを開発

ウェアラブル電子機器素子への応用が可能

韓国の研究チームが「のりまき」や「アコーディオン」の形からアイディアを得て伸縮性のあるエネルギー貯蔵素子を開発した。

KIST(韓国科学技術研究院、イ・ビョングォン院長)は同研究院国家基盤技術研究本部光電ハイブリッド研究センターのソン・ジョンゴン博士チームがウェアラブルや身体貼り付け型素子を長時間にわたって使用することのできるようにする伸縮スーパーキャパシタエネルギー貯蔵素子を開発したと9月14日に発表した。

本研究は中央大学校のイ・ジョンフィ教授チーム、ソウル大学校のチャ・グクホン教授チームと共同で進められた。

グラフェン素材は優秀な電気伝導度と柔軟性、非常に広い非表面積をもっておりスーパーキャパシタとバッテリー電極に理想的な素材とされている。しかしグラフェン自体には伸縮性がなくエネルギー貯蔵のために伸縮性基板素材を活用すると性能が低下するなどの限界があった。

研究チームはのり巻きをまくように圧縮する工程と伸縮性はないもののアコーディオンのように構造的に伸縮性をもつ原理を利用して内側に曲がった蜂の巣状の構造体を伝導性が非常にすぐれ非表面積の非常に高いグラフェンで製造することに成功した。

研究チームはこうして製造した伸縮性グラフェン構造体を100%以上二つの方向に伸ばした際にも電気伝導度の変化に違いがないことが確認された。開発されたスーパーキャパシタは圧縮工程と垂直方向に整列された気孔をもつため、既存の柔軟なスーパーキャパシタの研究結果に比肩し得る体積と面積当りの高い性能を確保できるとみられる。

研究に当ったソン・ジョンゴン博士は「本研究の伸縮性グラフェンナノ構造体はスーパーキャパシタだけでなくさまざまなエネルギー貯蔵関連の電極に使用できる。ウェアラブルや身体張り付け型の素子開発に伸縮性エネルギー貯蔵素子として新たなパラダイムを提示した」と述べた。

研究内容は『Nanosclae』に9月1日付で掲載された。





[2017-09-19]

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