🔬

গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটর

Graphene-ভিত্তিক সুপারক্যাপাসিটর ডিজাইন সিমুলেটর

🔬 এখনই চেষ্টা করুন

What Is a Graphene Supercapacitor?

A graphene supercapacitor stores energy by accumulating ions at the surface of graphene electrodes, forming an electric double layer (EDLC). Unlike batteries that rely on slow chemical reactions, supercapacitors charge and discharge in seconds by purely electrostatic means. Graphene's extraordinary surface area (2,630 m²/g) and conductivity make it the ideal electrode material — imagine a sheet of carbon just one atom thick that can hold a lightning bolt's worth of charge.

Why does this matter? Modern electronics need energy storage that charges instantly, lasts millions of cycles, and delivers bursts of power on demand. Graphene supercapacitors bridge the gap between batteries (high energy) and conventional capacitors (high power), enabling regenerative braking in EVs, grid-scale energy buffering, and wearable devices that charge in seconds instead of hours.

📖 গভীরভাবে জানুন

উপমা 1

বিদ্যুতের জন্য স্পঞ্জের মতো একটি গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটরের কথা ভাবুন। একটি নিয়মিত ক্যাপাসিটর হল একটি ফ্ল্যাট প্লেট যা জলের একটি পাতলা ফিল্ম ধারণ করে, যখন একটি ব্যাটারি হল একটি বালতি যা ধীরে ধীরে পূর্ণ হয়। গ্রাফিনের মধুচক্রের গঠনটি একটি বিশাল পৃষ্ঠের ক্ষেত্র সহ একটি সুপার-স্পঞ্জের মতো - এটি প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে বৈদ্যুতিক চার্জকে ভিজিয়ে দেয় এবং ঠিক তত দ্রুত এটিকে মুছে ফেলে।

উপমা 2

একটি হাইওয়ে রেস্ট স্টপ বনাম একটি পার্কিং গ্যারেজ কল্পনা করুন। একটি ব্যাটারি একটি বিশাল গ্যারেজের মতো - এটি অনেকগুলি গাড়ি ধারণ করে তবে এটি পূরণ করতে চিরকাল লাগে৷ একটি ক্যাপাসিটর হল একটি ছোট বিশ্রামের স্টপ — গাড়িগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে জুম ইন এবং আউট করে তবে এটি খুব কম ধারণ করে। একটি গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটর হল একটি বিশাল বিশ্রামের স্টপ এর মতো যেখানে হাজার হাজার জায়গা রয়েছে: গাড়ি (চার্জ) হাইওয়ে গতিতে ভিতরে এবং বাইরে প্রবাহিত হয় এবং তাদের মধ্যে আশ্চর্যজনকভাবে প্রচুর সংখ্যক থাকার জায়গা রয়েছে।

🎯 সিমুলেটর টিপস

শিক্ষানবিস

গ্রাফিন ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আয়ন চার্জ এবং স্রাব দেখতে স্টার্ট টিপুন

মধ্যবর্তী

শক্তির ঘনত্ব বাড়াতে ভোল্টেজ উইন্ডো বাড়ান (E = 0.5 × C × V²)

বিশেষজ্ঞ

আরও অ্যাক্সেসযোগ্য পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের জন্য ছিদ্র বৃদ্ধি করুন তবে পরিবাহিতা হ্রাসের জন্য দেখুন

📚 শব্দকোষ

Graphene
একটি 2D হেক্সাগোনাল জালিতে কার্বন পরমাণুর একক স্তর। ব্যতিক্রমী বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ পরিচিত শক্তিশালী উপাদান।
Supercapacitor
এনার্জি স্টোরেজ ডিভাইস ব্যাটারি (উচ্চ শক্তি) এবং ক্যাপাসিটর (উচ্চ শক্তি) এর মধ্যে ব্যবধান পূরণ করে।
Specific Capacitance
প্রতি ইউনিট ভর (F/g) সংরক্ষিত চার্জ। গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটর 200 F/g অতিক্রম করতে পারে।
EDLC
বৈদ্যুতিক ডাবল-লেয়ার ক্যাপাসিটর — ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ বিভাজনের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় করে।
Pseudocapacitance
ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে দ্রুত বিপরীতমুখী ফ্যারাডাইক (রাসায়নিক) বিক্রিয়ার মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয়, EDLC এর পরিপূরক।
Energy Density
প্রতি ইউনিট আয়তন/ভর (Wh/kg) শক্তি সঞ্চিত। মূল মেট্রিক যেখানে সুপারক্যাপাসিটারগুলি ব্যাটারিগুলিকে অনুসরণ করে৷
Power Density
প্রতি ইউনিট ভর (W/kg) শক্তি সরবরাহের হার। সুপারক্যাপাসিটারগুলি 10-100× ব্যাটারি পাওয়ার ঘনত্বে এক্সেল।
Cycle Life
অধঃপতনের আগে চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের সংখ্যা। গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটর: 100,000+ চক্র বনাম ব্যাটারি 1,000-5,000।
rGO
হ্রাসকৃত গ্রাফিন অক্সাইড — আংশিক ত্রুটি সহ রাসায়নিকভাবে হ্রাস করা গ্রাফিন, সুপারক্যাপাসিটর ইলেক্ট্রোডে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
Electrolyte
ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আয়ন-পরিবাহী মাধ্যম। জলীয় (নিরাপদ, কম ভোল্টেজ), জৈব (উচ্চ ভোল্টেজ), বা আয়নিক তরল (প্রশস্ত উইন্ডো)।

🏆 মূল ব্যক্তিত্ব

Andre Geim & Konstantin Novoselov (2004)

ম্যানচেস্টারে 'স্কচ টেপ পদ্ধতি' ব্যবহার করে বিচ্ছিন্ন গ্রাফিন, পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার 2010

Rodney Ruoff (2008)

অগ্রগামী গ্রাফিন-ভিত্তিক সুপারক্যাপাসিটর গবেষণা, ব্যতিক্রমী নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্স প্রদর্শন করে

Dan Li (2013)

মোনাশ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক যিনি রেকর্ড এনার্জি ডেনসিটি সুপারক্যাপাসিটার দিয়ে গ্রাফিন জেল ইলেক্ট্রোড তৈরি করেছেন

Maher El-Kady & Richard Kaner (2012)

ইউসিএলএ টিম যেটি একটি ডিভিডি বার্নার ব্যবহার করে লেজার-স্ক্রাইবড গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটার তৈরি করেছে

Yury Gogotsi (2011)

ড্রেক্সেল অধ্যাপক যিনি MXene এবং গ্রাফিন-ভিত্তিক শক্তি সঞ্চয়ের উপকরণগুলিকে উন্নত করেছেন

🎓 শিক্ষার উৎস

💬 শিক্ষার্থীদের বার্তা

গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটর ল্যাবের চিত্তাকর্ষক বিশ্ব অন্বেষণ করুন। প্রতিটি আবিষ্কার কৌতূহল দিয়ে শুরু হয়!

শুরু করুন

বিনামূল্যে, সাইনআপ নেই

শুরু করুন →