Ученые из Российской академии наук разработали новый материал для устройств накопления энергии – суперконденсаторы. Эти устройства используются в различных областях, таких как электротранспорт, энергетика и электроника, и обеспечивают значительно более высокую скорость накопления и разряда по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами.

Основным компонентом нового материала являются углеродные нанотрубки, которые представляют собой наноматериалы с высокой электропроводностью и повышенной поверхностной активностью. Углеродные нанотрубки играют роль электрода в суперконденсаторе и обеспечивают эффективное накопление заряда. Благодаря им удалось увеличить удельную емкость материала, что позволяет суперконденсаторам дольше работать без подзарядки.

Одной из проблем, с которой сталкиваются ученые при создании электродных материалов, является недостаточная проводимость и низкая удельная емкость традиционных материалов для электродов, таких как оксиды переходных металлов. Чтобы преодолеть эту проблему, был разработан специальный композитный материал, включающий углеродные нанотрубки и наночастицы оксида марганца. В результате сочетания различных материалов удалось добиться повышенной удельной емкости композитного материала, а также увеличить электропроводность и электрическое сопротивление.

Другим важным фактором, влияющим на свойства электродных материалов, являются химические связи между наночастицами и углеродными нанотрубками. Ученые провели термическую обработку смеси материалов для создания более прочных химических связей, что повысило стабильность и долговечность суперконденсаторов.

Эти новые материалы также обладают высокой степенью регулируемости, поскольку их свойства могут быть изменены путем изменения соотношения компонентов и их распределения. Это дает ученым возможность создавать материалы с оптимальными характеристиками для конкретных задач.