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:
18.07.16 -  Рынок интеллектуальных транспортных систем достигнет 63,66 млрд долл США к 2022 г
14.07.16 - Неожиданное партнерство. Китайский телеком-вендор будет развивать возобновляемую энергетику в Дагестане
13.07.16 - Росатом в 2016 г создаст технологию производства нового ядерного топлива для проекта «Прорыв»
12.07.16 - Дорога из солнечных батарей и 26 тыс панелей на крыше Mandalay Bay - не предел
11.07.16 - Срок назначен. Строительство ядерного центра в Боливии с участием Росатома начнется 31 июля
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

В СПбГУ представили новые эффективные методики профилактики ВИЧ-инфекции

1 марта 2016 г, в День нулевой дискриминации людей, живущих с вирусом иммунодефицита, в СПбГУ состоялась презентация книги «Психологические основы превенции ВИЧ-инфекции».   Авто

322
2

СО РАН поможет НГУ с экспертной оценкой

  Объединенные ученые советы по направлениям наук при Президиуме СО РАН выступят в качестве экспертов, проанализировав заявки на академические единицы, сформированные Новосибирским го

300
3

УрФУ признан одним из лидирующих вузов страны по науке

  Директор Департамента науки и технологий Минобрнауки С. Салихов высоко оценил успехи вуза в области научных исследований. Уральский федеральный университет вошел в группу ведущи

297
4

Медведев выступит на собрании РАН, темой которого станут научные результаты 2015 года

  22 марта 2016 г премьер-министр РФ Д. Медведев выступит на общем собрании Российской академии наук (РАН), участники которого обсудят основные научные результаты 2015 г.  

287
5

Большой уральский университет выпустит магистров для Бразилии, Индии, Китая и Южной Африки

  1 марта 2016 г  — Уральский федеральный университет (УрФУ, г Екатеринбург) стал единственным вузом в новом международном консорциуме – Сетевом университете БРИКС &n

284

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз