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:
16.02.17 - В 2017 г Росатом вложит 7 млрд руб в реализацию проекта «Прорыв»
09.02.17 - ДВФУ и Росатом планируют создать центр трансфера ядерных технологий в Азиатско-Тихоокеанский регион
02.02.17 - Ученые из МФТИ испытали беспроводную сейсмическую систему для поиска углеводородов
11.01.17 - Все электропоезда в Нидерландах перешли на питание от ветряных электростанций
19.12.16 - Schneider Electric закроет завод в Екатеринбурге к середине 2017 г
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Пилотируемый корабль "Союз ТМА-21" ("Гагарин" ) состыковался с МКС

Пилотируемый корабль "Союз ТМА-21" ("Гагарин") 7 апреля в 3.09 мск. в автоматическом режиме осуществил стыковку с МКС. Об этом сообщило подмосковный Центр управления полетами (ЦУП). Гагарин снова на

336
2

Ученые из МФТИ испытали беспроводную сейсмическую систему для поиска углеводородов

  Учеными МФТИ реализован проект по разработке беспроводной сейсмической системы на основе молекулярных датчиков высокой чувствительности для поиска углеводородов в переходных зонах с

213
3

Искусственные клетки помогут одолеть опасные бактериальные инфекции

Ученые из Университета Тренто в Италии смогли создать искусственные клетки, которые с биологической точки зрения оказались идентичны естественным клеткам. Главным свойством сконструированных к

184
4

В Томском политехническом университете разработаны новые нанотехнологические катализаторы

В Томском политехническом университете (ТПУ) разработана технология переработки газового конденсата и попутных нефтяных газов (ПНГ) в автомобильный бензин и другие продукты. Об этом пресс-служба ТП

171
5

Нанокристаллы поваренной соли оказались эластичными (видео)

Американские исследователи обнаружили, что нанокристаллы поваренной соли (NaCl) эластичны. Макрокристаллы этого материала представляют собой твердые хрупкие тела. По словам ученых, новое открытие в оч

164

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз

Анонсы событий