Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Самый емкий графеновый суперконденсатор / 30.11.2010

© Екатерина Баранова

Источник: Sci-lib.com

Изображение искривленного листа графена, полученное при помощи сканирующего электронного микроскопа

Исследователи в США создали на базе графена сверхъемкий суперконденсатор, способный запасать столько же энергии, сколько хранится в никель-металлогидридных батареях. Главное преимущество предложенного устройства состоит в том, что заряжаться и разряжаться оно может за считанные секунды (минуты). Созданный конденсатор обладает наиболее высокой плотностью запасенной энергии среди всех наноуглеродных устройств, работающих по принципу двойного электрического слоя.

Конденсатор – это устройство, с помощью которого можно запасти определенный электрический заряд. Одна из разновидностей конденсаторов - суперконденсаторы, также известные как электрохимические конденсаторы, принцип действия которых основан на формировании двойного электрического слоя на границе между полупроводником и электролитом при условии приложенного внешнего напряжения. Еще в 2006 году была предложена идея создания подобных суперконденсаторов из графена, материала, представляющего собой одноатомные листы углерода, формирующего гексагональную кристаллическую решетку. С тех пор ученые с разных концов планеты предлагают различные конструкции устройств, позволяющие увеличить плотность запасаемой энегии.

Новая конструкция суперконденсатора, предложенная специалистами из Nanotek Instruments Inc. (США), имеет электроды, состоящие из графена с примесями повышающего проводимость ацетилена и связующего вещества PTFE. В качестве электролита использовалось вещество, известное в электрохимии как EMIMBF4. К слову, именно эта научная группа в 2006 году впервые предположила, что графен в принципе может использоваться для создания подобных устройств. В результате применения указанных веществ ученые создали в защитной камере конденсаторы размерами не больше монеты.

Энергетическая плотность полученного устройства по порядку сравнима с никель-металлогидридными батареями. Если говорить о цифрах, то плотность энергии в созданном устройстве – порядка 85,6 Вт*час/кг при комнатной температуре и порядка 136 Вт*час/кг при 80 градусах по шкале Цельсия. Однако, как было отмечено выше, устройство имеет громадное преимущество по сравнению с привычными батареями, заключающееся в том, что оно может быть заряжено и разряжено чрезвычайно быстро. Сами разработчики считают свое творение настоящим технологическим прорывом. Возможность быстрого заряда означает, что в будущем подобная конструкция может использоваться для питания мобильных телефонов и другой пользовательской портативной техники.

В настоящее время группа продолжает работу. Основная цель ученых – дальнейшее повышение плотности запасенной энергии. Их цель – создать устройства, способные хранить как минимум столько энергии, сколько запасают литий-ионные батареи (при том же весе), но для которых возможна перезарядка всего за несколько минут.

Стоит напомнить, что на момент создания первого электрохимического конденсатора на базе графена была установлена теоретически-доступная плотность заряда в 550 Фарад на грамм веса устройства. И, несмотря на достаточно малую массу одноатомных листов графена, эта плотность до сих пор не была достигнута на практике. В качестве основной причины ученые указывают явление «слипания» отдельных листов графена между собой. Таким образом, в качестве одного из направлений дальнейшей работы ученым представляется поиск способов исключить данный факт. Группа из Nanotek Instruments Inc., в частности, предполагает, что добиться этого можно, используя искривленные листы графена, вместо плоских.


Другие новости по теме:
13.08.14 - «Новомет» приступил к крупному проекту в Башкирии
08.07.14 - Российская промышленность переходит на НДТ
15.05.14 - МСС ГЛОНАСС бесплатно обменяет GPS на ГЛОНАСС
05.05.14 - Уральский турбинный завод подписал договор с ОАО «СИБЭКО» на модернизацию турбины Т-100/120-130-2, установленной на Новосибирской ТЭЦ-3
24.04.14 - На Владимирской ТЭЦ-2 (входит в ЗАО «КЭС») прошли пробные пуски паровой турбины новой парогазовой установки 230 МВт (ПГУ-230)
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

IBM создала чип для будущих суперкомпьютеров

Корпорация IBM преодолела очередную ступень в создании чипа будущих суперкомпьютеров — нейронного чипа, работающего по принципу функционирования человеческого мозга. Особенность такого чипа со

12635
2

Как увеличить конверсию с помощью описания товара

Инвестиции в контент сайта — одни из наиболее выгодных для интернет-магазинов. Всё очень просто: конечная точка превращения посетителя в покупателя — это всегда страница товара. Независи

6372
3

Компания «Рисилика» стала финалистом конкурса стартап-проектов Starup Village 2014

Компания-участник Фонда «Сколково» «Рисилика» стала финалистом конкурса Startup Villagе 2014. Награды удостоен проект по получению высокочистого аморфного диоксида кремния (АДК

6353
4

Автоцентр КАМАЗа возобновит свою работу в республике Бурятия к концу 2014 года

В Улан-Удэ завершились «Дни КАМАЗа», на которых компания представила новую технику и провела переговоры о прямых поставках грузовиков в Бурятию. На выставке гости могли увидет

6337
5

В 2019 году появится первый спутник, сделанный полностью из российских комплектующих

Госкорпорация Ростех сотрудничает с коллегами из Роскосмоса, чтобы к 2019 году создать спутник только из российских комплектующих. Об этом журналистам сообщил генеральный директор «Росэле

6325

Анонсы событий