Нов материал за суперкондензатори работи при по-високо напрежение и показва по-добра стабилност, в сравнение с познатите материали. Разработката е дело на екип от японски изследователи от Университета Тохоку, а статия за нея излезе наскоро в сп. „Energy and Environmental Science“.Учените проправят пътя за разработване на високо-устойчиви суперкондензатори с високо напрежение, които могат да се използват за много приложения за съхранение на енергия, включително за моторни превозни средства.
Суперкондензаторите са акумулаторни устройства за съхранение на енергия с широк спектър от приложения – от машини до интелигентни измервателни уреди, пише GreenTech.bg. Те предлагат много предимства пред батериите, включително по-бързо зареждане и по-дълъг срок на годност.
Имат си обаче и своите недостатъци – най-вече в това, че не са толкова добри в съхранението на много енергия. Учените отдавна търсят високопроизводителни материали за суперкондензатори, които да могат да отговорят на изискванията за енергоемки приложения като например електрическите автомобили.
„Много е трудно да се намерят материали, които могат да работят при високо напрежение и да останат стабилни при тежки условия”, казва Хиротомо Нишихара – специалист по материалознание в Университета Тохоку и съавтор на доклада.
Нишихара и колегите му са работили заедно с компанията за производство на суперкондензатори TOC Capacitor Co. за създаване на новия материал, който показва изключително висока стабилност в условията на високо напрежение и висока температура.
За направата на електродите в кондензаторите е използван активен въглен. Този вид системи са ограничени от ниското напрежение в единичните клетки – градивните блокове на кондензаторите. Това означава, че е нужно голям брой клетки да бъдат натрупани заедно, за да се постигне желаното напрежение.
Новият материал се отличава с по-високо напрежение в една клетка, което намалява броя на съчленените клетки и позволява на устройствата да бъдат по-компактни.
На практика новият материал представлява лист, изработен от „непрекъсната триизмерна рамка от графенова мезогъба“ – материал на база въглерод, съдържащ пори с нано-размери. Ключова характеристика на материала е, че е изключително стабилен.
Учените изследвали физичните свойства на новия материал, използвайки електронен микроскоп и редица физически тестове, включително рентгенова дифракция и вибрационна спектроскопия.
След проучванията си те са категорични, че материалът има отлична стабилност при високи температури от 60°С и високо напрежение от 3,5 волта в конвенционален органичен електролит. Показателно е, че матeриалът демонстрира „свръхвисока стабилност” при 25°С и 4,4 волта – 2,7 пъти по-висока от конвенционалните матeриали на база активен въглен и досегашните графенови разработки.
„Това е световен рекорд за стабилност на въглеродните материали в симетричен суперкондензатор”, казва Нишихара.
https://technews.bg/article-114509.html
