Группа ученых их университета Центральной Флориды (University of Central Florida) разработала технологию
изготовления гибких суперконденсаторов, обладающих высоким значением плотности
хранения энергии и способными выдержать без ухудшения их характеристик более
чем 30 тысяч циклов заряда-разрядки. Массовое производство таких
суперконденсаторов может стать не только решением проблемы источников энергии в
мобильных телефонах, компьютерах и прочей портативной электронике. Данное
достижение обладает потенциалом для того, чтобы буквально устроить революцию в
области электрических и гибридных автомобилей.
"Если традиционные аккумуляторные батареи заменить
новым суперконденсатором, то для зарядки мобильного телефона, к примеру,
потребуется всего несколько секунд времени" - рассказывает Нитин Чудхэри (Nitin Choudhary), ведущий исследователь, -
"А заряжать телефон с таким суперконденсатором будет требоваться не чаще
одного раза в неделю".
Достаточно большое количество групп ученых из разных
стран занимается сейчас проблемой изготовления суперконденсаторов из различных
"двумерных" материалов, материалов, толщина которых не превышает
размеров одного-трех атомов. Некоторые из исследований привели к получению
положительных результатов, но, к сожалению, все эти разработки очень далеки от
требований условий крупномасштабного массового производства.
Образец суперконденсатора
Новый суперконденсатор, разработанный учеными состоит из
миллионов нанопроводников, "обернутых" в оболочки из тончайших
двумерных материалов. Нанопроводник, обладающий высокой удельной электрической
проводимостью, обеспечивает быстрое перемещение электронов, что, в свою
очередь, обеспечивает максимальную скорость процессов зарядки и разряда. А
малая толщина изолирующего слоя из двумерного материала обеспечивает
максимальное значение площади активной поверхности электродов и, как следствие,
высокое значение плотности хранения энергии.
Но самым важным в данном достижении является то, что
ученым удалось изобрести не только структуру суперконденсатора нового типа. Их
усилиями был разработан технологический процесс производства, который подходит
для условий массового производства и который реализуется при помощи
стандартного промышленного оборудования.
В настоящее время исследователи работают над получением
патента на разработанную ими технологию. И лишь после этого они займутся
разработкой реальной технологии производства, которая, возможно, будет передана
в распоряжение одной из дочерних компаний университета. "Пока наша
технология еще не совсем готова для ее коммерциализации" - пишут
исследователи, - "В настоящее время она является лишь доказательством
работоспособности использованных нами идей. Но в будущем, благодаря заложенными
нами ранее в технологию принципам, мы без особых усилий превратим ее в целую
линейку коммерческих продуктов".
