Научная группа, работающая в стенах Корейского института науки и технологии, смогла создать суперконденсатор, который вполне может заменить собой традиционные АКБ. Все дело в том, что в новом устройстве применена технология одностенных углеродных нанотрубок и проводящего полимера полианилина, которые полностью устраняют главный недостаток всех современных суперконденсаторов – низкую энергоемкость.
Всем нам известно, что в классических аккумуляторных батареях, которые используют химические реакции для хранения энергии, дают длительное время работы. Но при этом заряжаются довольно медленно и приходят в негодность после нескольких тысяч циклов разряда и заряда.
У суперконденсаторов же напротив накопление энергии происходит практически мгновенно (за счет разделения электрических зарядов), и они выдерживают огромное количество циклов разряда и заряда. Однако их слабое место – это довольно низкая энергоемкость. Из-за этого они до сих пор не могли полностью вытеснить классические АКБ.
Похоже, корейским ученым удалось решить эту проблему, создав композитный материал из углеродных нанотрубок и полианилина.
При этом нанотрубки дают высокую проводимость и прочную структуру. А молекулы полианилина играют роль миниатюрных энергоячеек, которые равномерно распределены по всему объему структуры.
Именно такой подход дал возможность сильно увеличить емкость хранения энергии и итоговую мощность суперконденсатора.
В рамках проведенных тестов лабораторные образцы показали высокую стабильность после более чем 100 000 циклов заряд/разряд и показали высокую устойчивость в условиях повышенного напряжения.
А за счет высокой гибкости материала его можно легко сворачивать и сгибать. Значит, он идеально подходит для использования в портативных носимых устройствах.
Более того, ученым также удалось создать пленочные структуры на основе этой же технологии, что сильно снижает затраты на производство и упрощает масштабирование.
Вот как про это открытие говорит соавтор исследования доктор Бон-Чеол Ку:
«Эта технология преодолевает недостатки суперконденсаторов благодаря использованию одностенных углеродных нанотрубок и проводящих полимеров».
Бон-Чеол Ку также подчеркнул, что команда специалистов продолжит совершенствовать и внедрять в производство высокопроизводительные углеродные волокна на основе нанотрубок.
Ну что ж, открытие, конечно, замечательное. Однако пока не будет готова технология промышленного производства этих суперконденсаторов, это будет очередная перспективная лабораторная технология.