Прорыв в модификации углеродных электродов
Исследование, поддержанное РНФ, открывает новые горизонты в разработке суперконденсаторов. «Наша команда сосредоточена на улучшении характеристик этих устройств через модификацию углеродных материалов электродов, — отмечает руководитель проекта, старший преподаватель Центра технологий материалов Сколтеха Станислав Евлашин. — Основных путей для повышения энергоемкости два: увеличение площади поверхности электродов путем структурирования или введение атомов других элементов в углеродную матрицу. Наш прогресс в изучении второго метода углубил понимание процессов на кристаллическом уровне».
Преимущества суперконденсаторов в современной энергетике
Совместно с литий-ионными аккумуляторами суперконденсаторы обеспечивают мгновенный заряд и разряд, что критично при старте, торможении или пиковых нагрузках. Они стабильно функционируют в экстремальных температурах, меньше изнашиваются и продлевают срок службы аккумуляторов. Кроме того, эти устройства безопасны для окружающей среды благодаря отсутствию риска возгорания и простой утилизации.
Широкий спектр применения технологии
Суперконденсаторы уже используются в медицине, центрах обработки данных и телекоммуникациях для бесперебойного питания оборудования. Их внедрение в интернет вещей, носимую электронику и транспортные системы открывает новые возможности. Например, в гибридных автомобилях они повышают эффективность рекуперативного торможения, а в электропоездах — снижают энергопотери.
Удвоение емкости через инновационную обработку
Ученые Сколтеха исследовали, как добавление гетероатомов влияет на свойства углеродных наностенок. Обработка плазмой азота и аргона позволила удвоить поверхностную емкость материала. «Мы выяснили, что удаление аморфного углерода с поверхности и внедрение азота создают новые дефекты, усиливающие псевдоемкость», — пояснил Станислав Евлашин.
Будущее энергонакопительных систем
Достижения команды Сколтеха не только улучшают текущие технологии, но и закладывают основу для создания более эффективных энергетических решений. Это важный шаг к устойчивому развитию и снижению зависимости от традиционных источников энергии.
Источник: naked-science.ru
