Китайские исследователи разработали суперконденсатор, сохраняющий 81% емкости после 10 000 циклов

Группа китайских ученых объявила о создании прорывного суперконденсатора, предназначенного для электромобилей. Уникальный гибридный электролит, разработанный командой, обеспечивает работу устройства при экстремально низких и высоких температурах и напряжениях, сохраняя целых 81,8% своей емкости даже после 10 000 циклов зарядки.

Суперконденсаторы представляют собой устройства для накопления энергии путем разделения заряженных частиц (ионов), в отличие от батарей, где энергия сохраняется за счет химических реакций. Они отличаются высокой скоростью зарядки, занимая считаные секунды, и идеально подходят для мгновенной отдачи энергии, к примеру, в тормозных системах транспорта или источник питания электроники. Тем не менее, традиционные суперконденсаторы с водными электролитами имеют свои ограничения: вода начинает распадаться при низких уровнях напряжения, что ограничивает емкость, а также превращается в лед или испаряется при экстремальных температурах, что серьезно снижает надежность таких устройств.

Для устранения этих проблем, ученые создали новый электролит, состоящий из трех компонентов: воды, ионной жидкости, остающейся жидкой при комнатной температуре, и калийной соли. Обычно вода и ионная жидкость плохо смешиваются, но добавление соли поменяло окружение молекул воды вокруг ионов калия. Это уменьшило количество «свободной» воды, предотвратив ее разложение при высоких напряжениях и обеспечив стабильность электролита в диапазоне от 0 до 100°C. Испытания показали, что суперконденсатор выдерживает напряжения до 3,37 вольта, что почти втрое превосходит показатели обычных водных аналогов. Достигнутые результаты весьма впечатляющи: при температуре 60°C устройство сохраняло 81,8% емкости после 10 000 циклов, демонстрируя превосходную долговечность.

Источник: iXBT