Исследователи из МИСИС улучшили способность суперконденсаторов накапливать энергию, добавив в структуру углеродных электродов электропроводящий полимер. Это привело к увеличению ёмкости и долговечности устройств. Новые суперконденсаторы демонстрируют высокую стабильность при многократной зарядке и разрядке и могут использоваться, например, в железнодорожном транспорте, автономных системах электроснабжения и других областях, требующих высокой мощности, сообщили представители МИСИС.
Суперконденсаторы — это современные накопители энергии, превосходящие обычные конденсаторы по количеству запасаемой энергии. В некоторых случаях они могут заменить аккумуляторные батареи для запуска двигателей, рекуперации энергии при торможении транспортных средств и другой техники. Однако количество энергии, которое могут накопить суперконденсаторы, всё ещё меньше, чем у литий-ионных аккумуляторов, широко используемых в электронных устройствах.
Учёные из НИТУ МИСИС разработали методику улучшения работы суперконденсаторов и расширения возможностей их практического применения. Суперконденсатор состоит из нескольких основных элементов, одним из которых является углеродный электрод. Исследователи использовали углеродную ткань с добавлением электропроводящего полимера полианилина. Полимер формируется не на поверхности волокон, а в их порах, что приводит к значительному увеличению ёмкости и долговечности устройства.
«Наша методика, основанная на химической окислительной полимеризации анилина непосредственно в порах углеродной ткани, не только улучшает электрохимические свойства композита, но и открывает перспективы для внедрения технологии в различные энергетические системы», — сообщила лаборант-исследователь Кристина Шафигуллина.
Новые суперконденсаторы на основе композитных электродов из углеродной ткани и полианилина демонстрируют высокую эффективность благодаря созданию специальных структур в углеродной ткани, которые способствуют лучшему накоплению и сохранению заряда. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Crystals (Q2).
«Важной составляющей нашей работы является изучение процессов и особенностей формирования структурных характеристик композитов на наноуровне. Эта работа стала возможной благодаря созданию лаборатории „Луч“ в НИТУ МИСИС, где используются передовые методы нанотомографии. В нашем исследовании мы использовали уникальный двухлучевой микроскоп „Амбер“ (ФИП-СЭМ) для визуализации объёмной нанопористости углеродной ткани „Бусофит“», — рассказал инженер Евгений Статник.
Доступность материалов и технологий позволяет успешно коммерциализировать разработку в областях, требующих длительного и надёжного хранения энергии. Исследование было проведено в рамках стратегического проекта «Материалы будущего» НИТУ МИСИС по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030» (проект № К1-2022-032).
Источник: https://russianelectronics.ru/2024-07-25-effektivnost-superkondensatorov/
5-нанометровые чипы Huawei Kirin могут оказаться гораздо более энергоэффективными, чем ожидалось
Техпроцесс SMIC с размером элементов 7 нанометров не демонстрирует впечатляющих результатов из-за устаревшего оборудования, и от перехода на 5 нм также не ожидали значительных улучшений. Однако, согласно сообщениям, ситуация может измениться в лучшую сторону. 26.07.2024 146 0 0Ядерные микрореакторы сулят новые возможности
Компания NANO Nuclear Energy Inc. является пионером в области ядерной энергетики и стремится стать коммерчески диверсифицированной и вертикально интегрированной компанией. 18 июля компания объявила об успешном закрытии дополнительной продажи 135 000 обыкновенных акций по цене $20,00 за акцию. NANO Nuclear работает по четырем ключевым направлениям бизнеса: передовые технологии портативных микрореакторов, производство ядерного топлива, транспортировка ядерного топлива и консалтинговые услуги в атомной отрасли. 26.07.2024 141 0 0Новый гибкий датчик для мониторинга движения спортсменов в режиме реального времени
Исследователи разработали гибкий трибоэлектрический датчик в форме дуги (FA-Sensor), предназначенный для расширенного мониторинга движений в бадминтоне. 26.07.2024 134 0 03D-печать активируемых светом гидрогелевых «мышц»
Международная команда исследователей внедрила золотые наностержни в гидрогели, которые могут быть обработаны с помощью 3D-печати для создания структур, которые сжимаются под воздействием света и снова расширяются при его отсутствии. Поскольку это расширение и сжатие может выполняться многократно, структуры, напечатанные на 3D-принтере, могут служить в качестве приводов с дистанционным управлением. 26.07.2024 135 0 0