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:
02.12.16 - Маяк планирует разработать технологию переработки отработанного ядерного топлива атомных ледоколов
29.11.16 - В республике Карелия может быть построен морской ветропарк при участии китайской Sinomec
28.11.16 - Как солнце строить ГЭС помогало. Enel запустила комплекс гидроэлектростанций в Бразилии (ВИДЕО)
21.11.16 - РФПИ увеличил инвестиции в Hyperloop в разы
11.11.16 - В столице Северной Кореи запущены паромы с электродвигателями, работающими на солнечных батареях. ВИДЕО
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

А. Чубайс: 1,3 трлн руб, 1000 предприятий и 500 стартапов - российская наноиндустрия состоялась

Российскую наноиндустрию можно считать состоявшейся отраслью, ее объем приближается к 1,3 трлн руб.   Об этом 1 декабря 2016 г сообщил глава Роснано А. Чубайс, открывая V Конгресс

89
2

Маяк планирует разработать технологию переработки отработанного ядерного топлива атомных ледоколов

ПО Маяк, структура Росатома, планирует разработать технологию переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ) атомных ледоколов. Об этом Маяк сообщил 2 декабря 2016 г.   На предприятии реал

60
3

Как солнце строить ГЭС помогало. Enel запустила комплекс гидроэлектростанций в Бразилии (ВИДЕО)

Enel Green Power Brasil, дочка Enel, запустила комплекс гидроэлектростанций (ГЭС) Apiacas в бразильском штате Мату-Гросу. Торжественная церемония запуска состоялась 25 ноября 2016 г.   Компл

47
4

Газпром потратит на инновации триллионы и построит аэрокосмический комплекс

Газпром решил отреагировать на критику президента Д.Медведева «о низком уровне инновационной самосознательности». Совет директоров в начале июня рассмотрел программу инновационного развития компании

43
5

На полуострове Ямал установят сейсмодатчики для контроля важных инфраструктурных объектов

На полуострове Ямал в начале весны 2017 г установят сейсмодатчики для мониторинга ситуации и выстраивания системы прогнозирования. Об этом 5 декабря 2016 г сообщили в Департаменте по науке и иннова

41

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз