Физики создали рекордный суперконденсатор из воды и глины с ресурсом 60 тысяч циклов

Интернациональный коллектив исследователей под эгидой Гамбургского технического университета (TUHH) представил инновационную концепцию аккумуляции энергии, где ключевым рабочим телом выступает обычная вода. Фундаментом технологии стало открытие уникальных физических свойств дистиллированной воды при её помещении в наноразмерные каналы глинистых минералов, что открывает принципиально новые возможности для транспортировки и удержания электрического заряда.

Разработка, получившая обозначение «Синий конденсатор» (Blue Capacitor), базируется исключительно на трех широко распространенных компонентах: воде, графеновых структурах и глине. Технологический процесс заключается в создании мембраны из смеси глины и графена, пронизанной сетью микроскопических каналов нанометрового сечения. При заполнении такой структуры водой молекулы жидкости принимают упорядоченную конфигурацию, обретая нехарактерные для стандартных условий физико-химические параметры.

Важнейшее достоинство данной разработки — возможность исключить из состава электрохимических устройств агрессивные кислоты, соли и токсичные органические растворители. Это делает систему не только экологически нейтральной, но и безопасной, устраняя риски возгораний и упрощая процесс переработки отслуживших накопителей.

Результаты лабораторных тестов впечатляют: опытный образец успешно прошел испытание на ресурс в 60 тысяч циклов без признаков снижения эффективности. Устройство продемонстрировало стабильную работу при напряжении 1,6 В, что является выдающимся показателем для водных систем — обычно при таком потенциале вода подвергается электролизу. По своей энергоэффективности прототип уже может конкурировать с рядом серийных суперконденсаторов.

Несмотря на то, что проект находится на этапе экспериментальных исследований, эксперты прочат ему большое будущее в энергетике. Потенциальные сферы применения включают хранение энергии для объектов «зеленой» генерации, сглаживание пиковых нагрузок в электросетях, а также создание высокоресурсной электроники с функцией сверхбыстрой зарядки.

Источник: iXBT