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:
23.01.18 - Во Франции в начале 2019 г будет установлена 1-я плавучая платформа малой речной ГЭС
17.11.17 - Технологии хранения энергии увеличивают стоимость чистой энергии в 5 раз
01.11.17 - Росэнергоатом планирует в декабре 2017 г начать эксплуатацию 1-й очереди ЦОД Менделеев
30.10.17 - Роснано и Oman Oil будут совместно инвестировать в проекты нефтегазового и химического секторов
05.10.17 - РОСНАНО вложит 8 млрд руб и технологически поддержит проект Ростеха по строительству электрогенерирующих мусорозаводов
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

На этот раз все прошло успешно. С космодрома Восточный произведен 3-й запуск

С космодрома Восточный произведен успешный запуск ракеты-носителя Союз-2.1а с разгонным блоком Фрегат и спутниками основной и попутной нагрузки. С космодрома Восточный произведен успешный запу

236
2

Российские ученые выпустят версию 1.0 симулятора гидроразрыва пласта в конце 2018 г

Институт гидродинамики им М.А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН к концу 2018 г планирует выпустить версию российского симулятора гидроразрыва пласта (ГРП). Институт гидродин

213
3

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

206
4

В Москве определили проекты-победителей конкурса «ВИК.НАНО 2017»: ускорение разработки лекарств, солнечная черепица, нанорезина и другие

Фонд инфраструктурных и образовательных программ подвел итоги Всероссийского инженерного конкурса для студентов и аспирантов в области нанотехнологий («ВИК.Нано 2017»). Фонд инфраструк

201
5

Во Франции в начале 2019 г будет установлена 1-я плавучая платформа малой речной ГЭС

Во Франции начинается реализация пилотного проекта по созданию сети малых гидроэлектростанций (ГЭС) на р Рона. Во Франции начинается реализация пилотного проекта по созданию сет

197

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз

Анонсы событий