Российский композитный материал суперконденсаторов

Российский композитный материал суперконденсаторов

Российскими учёными создан инновационный композитный материал на основе трёх компонентов. Как сообщается, благодаря этой новой разработке, открываются возможности наращивания энергетической эффективности суперконденсаторов. Таковые находят широкое применение в альтернативной энергетике. Российской разработкой уже заинтересовались за рубежом. В частности, материал, посвящённый теме, появился на страницах шведского издания «Applied Sciences».

Российский инновационный композитный материал

Специалистами научной сферы города Санкт-Петербурга для производства уникального композитного материала использовались три базовых компонента:

  • углеродные нанотрубки,
  • оксид марганца,
  • металл рений.

Первый компонент – углеродные нанотрубки, представлены графеновой структурой цилиндрической формы. Здесь выраженными свойствами выступают прочность и плотность при микроскопической толщине структуры. В целом же, такого типа компонент обладает уникальными свойствами, которые востребованы для производства не только суперконденсаторов, но также аккумуляторов и др.

Выстраиванием определённых комбинаций многослойных графеновых нанотрубок российским специалистам удалось существенно нарастить эффективность экспериментального суперконденсатора. В частности, учёные достигли увеличения полезной площади рабочего электрода. Традиционно электрод суперконденсатора представлен ассортиментом элементов:

  • активированный углерод,
  • графен,
  • технический углерод,
  • углеродные нанотрубки и т.п.

Конкретный выбор зависит от назначения и технических параметров изделия. Однако наиболее перспективными рассматриваются сегодня так называемые гибридные материалы. Тут накопление энергии сопровождается прохождением двойного электрического слоя. К тому же свою роль играют обратимые электрохимические процессы на поверхности электродов, содержащих:

  • ванадий,
  • оксид кобальта,
  • рутений.

Почему выбрали оксид марганца?

Российские учёные отмечают: на текущий момент перспективным вариантом видится оксид марганца, показывающий высокую удельную ёмкость. Этот компонент, помимо всего прочего, практически безвреден для человека, плюс производство обходится недорого.

Именно поэтому российские учёные предложили композитный материал в составе трёх компонентов: многослойный графен, оксид марганца, металл рений. Композит, созданный на этой основе, продемонстрировал в тестах высокие показатели ёмкости.

Конструктивно для обывателя всё выглядит как нанесённый на поверхность нанотрубок слой оксида марганца с последующей температурной обработкой и добавлением металла рения. Процедура требует отдельного описания для специалистов, учитывая тонкости химического процесса.

Таким образом, грядёт повышение эффективности импульсных источников питания, генерирующих большие объёмы энергии за малый временной промежуток. Суперконденсаторы широко применимы в области альтернативной энергетики, на транспорте, в разных отраслях науки и техники. Нельзя исключать и бытовую сферу.


При помощи информации: ResearchPark