Ученые разработали новый тип суперконденсаторов, обладающих гибкостью и прочностью, необходимыми для использования в обуви и одежде, а также в других устройствах, относящихся к Интернету вещей. Это достижение стало возможным благодаря новому методу производства тонких пластин для хранения энергии, которые можно сгибать и растягивать, сохраняя при этом отличные характеристики.

Новый тип эластичных, растягивающихся суперконденсаторов, разработанный в Университете Суррея. (Суперконденсатор - это средство для хранения и отдачи электроэнергии, как и обычная батарея, но при этом он гораздо быстрее заряжается и отдает энергию). University of Surrey

 

Суперконденсаторы обладают некоторыми уникальными способностями, когда речь идет о хранении энергии. Современные аккумуляторы могут накапливать относительно большое количество энергии и высвобождать ее в течение довольно продолжительного периода времени, однако для их зарядки требуется много времени. Суперконденсаторы не могут хранить столько энергии в своей нынешней форме, но могут заряжаться гораздо быстрее и высвобождать энергию массивными, короткими всплесками.

Это делает их привлекательным предложением для определенных задач, особенно если они могут принимать гибкие, растягивающиеся формы. Ученые, работающие в этой области в Университете Суррея и Федеральном университете Пелотаса (UFPel) в Бразилии, совершили прорыв, используя в качестве отправной точки углеродные наноматериалы.

Точнее, команда взяла углеродные нанотрубки и расположила их на полимерной матрице на основе кремния, которая затем была покрыта материалом под названием полианилин. Этот проводящий полимер обеспечивает высокую способность накапливать энергию благодаря процессу, известному как псевдоконденсация, и в то же время обеспечивая высокий уровень механической прочности.

В результате исследования тонкая пластина суперконденсатора сохранила 76 процентов своей емкости после 5 000 циклов зарядки и 80 процентов своей электрохимической активности при различных углах изгиба. Более того, новый метод изготовления, разработанный командой, как утверждается, дешевле и занимает меньше времени, чем стандартные методы.

"Суперконденсаторы являются ключом к тому, чтобы технологии 5G и 6G полностью реализовали свой потенциал", - сказал автор исследования профессор Рави Сильва. "Хотя суперконденсаторы, безусловно, могут увеличить срок службы носимых потребительских технологий, они могут стать революционными, если задуматься об их роли в автономных транспортных средствах и интеллектуальных датчиках с поддержкой искусственного интеллекта, которые помогают всем нам экономить энергию. Вот почему так важно создать недорогой и экологичный способ производства этой невероятно перспективной технологии хранения энергии. Будущее у суперконденсаторов, определенно, очень перспективное".

Исследование было опубликовано в журнале Nanoscale. 

Источники: Университет Суррея
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/NR/D1NR06914D
https://www.surrey.ac.uk/news/surreys-new-flexible-and-stretchy-supercapacitors-could-boost-battery-life-internet-things