Популярные Нано Технологии

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:
28.04.16 - Ученые заглянули внутрь наночастиц, чтобы изучить, как их свойства улучшают показатели хранения энергии
14.04.16 - Schneider Electric представляет обновленную линейку контрольно-измерительных приборов Accutech
11.04.16 - Российские ученые создали новый сверхпрочный материал для газо- и нефтепроводов
28.03.16 - Ученые УрФУ создали автономные источники тока
22.03.16 - Укртрансгаз заинтересовался новинками неразрушающего контроля от General Electric
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Наночастицы золота принципиально увеличат чувствительность микрочипов

Ученые разработали метод, который позволит в миллионы раз увеличить чувствительность детекции различных веществ с помощью микрочипов. Работа опубликована в журнале Nanotechnology, кратко суть метода о

386
2

Samsung запатентовал линзы, проецирующие изображение в глаз

  Южнокорейский разработчик электроники Samsung запатентовал технологию, которая подразумевает создание высокотехнологичных контактных линз, что включают в себя дисплей и способны про

252
3

Немецкие психологи утверждают, что вербальные стимулы способны активировать «болевую матрицу»

«А сейчас будет больно», слышим мы в кабинете врача и, как только игла касается нашей нежной кожи, чувствуем пронизывающую боль. По мнению профессора Томаса Вайсса из Йенского университета, после тако

221
4

Материалы для космического корабля «Федерация» будут выбраны за полгода

    Российский транспортный космический корабль «Федерация», будет иметь основу из углепластика (на фото изображен концепт-арт). Информация об этом просочилась в январе 201

217
5

SONY усовершенствует аккумуляторные батареи

Сотрудникам японской компании Sony удалось совершить существенный шаг в направлении модернизации современных литий-ионных аккумуляторных батарей. Как и в большинстве подобных случаев разработчики обещ

214

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз