В МИСИС смогли улучшить качество суперконденсаторов

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/