В РФ создали микронакопитель энергии для работы в экстремальных условиях

Устройство медленнее замерзает на холоде и дольше не высыхает на жаре, сообщили в пресс-службе Томского политехнического университета

ТОМСК, 9 апреля. /ТАСС/. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Китая создали микронакопитель энергии для работы в экстремальных условиях. Устройство медленнее замерзает на холоде и дольше не высыхает на жаре, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

"Химики ТПУ совместно с коллегами из Китая создали микросуперконденсатор, способный работать в широком диапазоне температур - от -30 до +80 градусов Цельсия - и при этом стабильно сохранять более 75,5 % емкости заряда. В будущем технология ученых может лечь в основу создания эффективных гибких устройств хранения энергии для работы в экстремальных условиях", - сообщили в вузе.

Микроконденсаторы считаются самыми перспективными миниатюрными устройствами для хранения энергии. Они обладают высокой мощностью и циклической стабильностью, а также способны быстро заряжаться. Однако у современных гибких аккумуляторов есть серьезный недостаток: они перестают работать в экстремальных условиях - на холоде их электролиты замерзают, а на жаре высыхают.

Ученые разработали новый гибкий микроконденсатор. Он состоит из дисульфида молибдена, нанесенного на оксид графена, и гидрогелевого электролита. В качестве последнего выступает полиакриламид и трегалоза (природный сахар) с добавлением хлорида лития. Они одновременно предотвращают образование льда при отрицательных температурах и замедляют испарение влаги при нагреве.

"К современной носимой электронике сегодня предъявляются серьезные требования: она должна не только обладать высоким объемом энергии, но и быть гибкой, легкой, выдерживать перемену температур и движение тела. Наша технология обеспечивает высокую удельную емкость и долговечность, но при этом состоит из недорогих материалов, что делает ее потенциально перспективной для серийного производства", - отметил профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.

Устройство обладает объемной плотностью энергии до 15,0 МВтч на кубический сантиметр. Тесты показали, что оно сохраняет свою емкость даже после 8 тыс. циклов. Технология подходит для применения в носимой электронике, медицинских мониторах и миниатюрных системах бесперебойного питания. В дальнейшем специалисты собираются улучшить материалы электродов и состав гидрогеля, чтобы повысить плотность энергии и срок службы микроконденсатора. В исследовании участвовали ученые научной группы TERS-Team Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ и Университет электронных наук и технологий Китая. Результаты исследования ученых опубликованы в журнале Journal of Power Sources.