Исследователи из Корейского института науки и технологий разработали суперконденсатор, способный стать заменой традиционным аккумуляторам. Эта инновация использует одностенные углеродные нанотрубки и проводящий полимер полианилин, устраняя основные недостатки суперконденсаторов, включая низкую энергоёмкость.
Традиционные аккумуляторы, которые используют химические процессы для хранения энергии, обеспечивают долгую работу, но медленно заряжаются и теряют эффективность после нескольких тысяч циклов. Суперконденсаторы, в отличие от них, накапливают энергию через раздельное накопление электрических зарядов, что позволяет почти мгновенно восстанавливать заряд и выдерживать большое число циклов без потери характеристик. Однако их слабая точка — низкая энергоёмкость, что до сих пор не позволяло им полностью заменить батареи.
Эту проблему удалось решить благодаря созданию композитного материала из углеродных нанотрубок и полианилина. Нанотрубки обеспечивают высокую проводимость и прочную структуру, в то время как молекулы полианилина служат миниатюрными энергоячейками, равномерно распределёнными по всей структуре. Это значительно увеличило ёмкость накопления энергии и выходную мощность суперконденсатора.
Испытания показали, что новый суперконденсатор сохраняет стабильные характеристики после более чем 100 000 циклов зарядки и разрядки, демонстрируя высокую стойкость к повышенному напряжению. Благодаря гибкости материала его можно сворачивать и сгибать, что делает его идеальным для применения в носимых устройствах. Более того, учёные разработали плёночную технологию на базе этого материала, что снижает себестоимость производства и упрощает его масштабирование.
«Благодаря использованию одностенных углеродных нанотрубок и проводящих полимеров, эта технология устраняет слабые места суперконденсаторов», — отметил соавтор исследования доктор Бон-Чеол Ку. Он также добавил, что команда продолжит улучшение и внедрение высокоэффективных углеродных волокон на базе нанотрубок в производственные процессы.
Источник: iXBT
