Просмотр по

3D-суперконденсатор изготовлен из пористого графена

3D-суперконденсатор изготовлен из пористого графена

В лаборатории Джеймса Тура (James Tour), химика из Университета Райса, в прошлом году был открыт способ получения пористой пленки графена. Для этого лазерным лучом из слоя недорогого полимера выжигались все остальные элементы. Остающийся в итоге проводящий материал (laser-induced graphene, LIG) с порами величиной около 10 нм рассматривался авторами как идеальный электрод для суперконденсаторов.

В целях демонстрации такого способа применения, участники группы Тура не так давно изготовили вертикально ориентированные суперконденсаторы, которые образованы 2-мя слоями LIG по обе стороны полимерной пленки. Перемежая подобные секции твердым электролитом они получили составное устройство — композитный сэндвич из множества микросуперконденсаторов.

3D-суперконденсатор изготовлен из пористого графена

Полученное устройство, как заявил Тур, вполне вероятно изготавливать в промышленных масштабах дешевым и высокопроизводительным рулонным методом при комнатной температуре и в воздушной среде. Оно продемонстрировало в испытаниях отличные показатели емкости и мощности, и вдобавок, способен изменять конфигурацию без ущерба для рабочих характеристик. Трехмерное масштабирование дает возможность вмещать много подобных суперконденсаторов на ограниченной площади — просто увеличивая количество слоев. Параллельное соединение двух подобных слоев увеличивает вдвое время разрядки при неизменной плотности тока, а последовательное — удваивает рабочее напряжение.

Подвергнутые тестам на устойчивость к циклическим деформациям, вертикальные суперконденсаторы сохранили практически неизменные электрические свойства даже после 8 тыс. сгибаний-разгибаний.

Литий-ионные батареи доныне превосходят LIG-конденсаторы аналогичного размера по количеству запасаемой энергии, но последние имеют в три раза наиболее высокую мощность (скорость высвобождения энергии).

Об итогах работы хьюстонских научных работников на этой неделе сообщил журнал Applied Materials and Interfaces.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *