Дослідники з університету Монаша в Австралії розробили інноваційний матеріал для суперконденсаторів, що дозволяє їм зберігати стільки ж енергії, скільки й традиційні свинцево-кислотні батареї. Це відкриття суттєво підвищує перспективи заміни акумуляторів у різних електронних пристроях.
Про це розповідає ProIT
Як «м’ятий» графен змінює можливості енергозбереження
Суперконденсатори — це сучасні пристрої для зберігання енергії, які працюють завдяки електростатичним процесам, на відміну від акумуляторів, що використовують хімічні реакції. Головною проблемою для широкого впровадження таких технологій була недостатньо велика площа поверхні вуглецевих матеріалів для ефективного накопичення заряду.
Австралійські науковці вирішили цю задачу, створивши багатомасштабний відновлений оксид графену (M-rGO) з природного графіту. За допомогою вдосконаленої термічної обробки вони отримали «м’ятий» графен з сильно вигнутою структурою, що забезпечує швидке та ефективне переміщення іонів. У результаті матеріал демонструє як високу щільність енергії, так і значну питому потужність — поєднання характеристик, яке рідко зустрічається одночасно.
“Наша команда показала, як можна значно збільшити площу поверхні, просто змінивши спосіб термічної обробки матеріалу. Це відкриття може дозволити нам створити суперконденсатори, що швидко заряджаються та накопичуватимуть достатньо енергії, щоб замінити батареї в багатьох пристроях, і видавати її набагато швидше”, — зазначає директор Дослідницького центру ARC з перспективного виробництва з використанням 2D-матеріалів (AM2D) з кафедри машинобудування та аерокосмічної техніки Університету Монаша, професор Майнак Маджумдер.
Переваги та перспективи для комерціалізації
У дослідницькій роботі підкреслено, що новий матеріал забезпечує об’ємну щільність енергії до 99,5 Вт·год/л у іонних рідких електролітах та питому потужність до 69,2 кВт/л. Окрім цього, пристрої на основі M-rGO відзначаються здатністю до швидкої зарядки та тривалою стабільністю циклу. За словами наукового співробітника ARC AM2D доктора Петра Йовановича, ці показники є одними з найкращих серед вуглецевих суперконденсаторів, а виробничий процес сумісний із сировиною, доступною в Австралії.
Технічний директор дочірньої компанії університету Монаша — Ionic Industries — доктор Філіп Ейчісон повідомив, що промислове впровадження цієї інновації вже розпочато. Компанія займається комерціалізацією нових матеріалів і активно співпрацює з партнерами у сфері накопичення енергії для впровадження високопродуктивних рішень на ринку.
Результати дослідження опубліковано у журналі Nature.
