Инженеры и ученые Омского государственного технического университета (ОмГТУ) совместно с коллегами из ОНЦ СО РАН усовершенствовали материал для энергонакопительных устройств.

Предложенный композит, по мнению разработчиков, на основе углеродных нанотрубок может накапливать в пять раз больше заряда, чем стандартно используемый.

Суперконденсаторы (или ионисторы) – достаточно новый и перспективный вид энергонакопительных устройств. По сравнению с литийионными аккумуляторами они способны значительно быстрее накапливать и отдавать накопленный заряд, обеспечивая высокую мощность. Благодаря этому суперконденсатор может применяться как источник резервного питания для аккумулятора, обеспечивая его стабильную работу в момент пиковых нагрузок.

В настоящее время такие устройства применяются в качестве источников питания в предпусковых устройствах для «холодного» старта двигателей, импульсных излучателей и даже электронных замков, а также в качестве источников основного и дополнительного питания электротранспорта.

Ученые Омского государственного технического университета предложили распределять оксиды металлов по поверхности углеродных нанотрубок, что позволит снизить электросопротивление традиционно используемых при создании суперконденсаторов материалов и одновременно повысить площадь активной поверхности электродного материала, а следовательно, повысить и удельную емкость.

«В нашей работе мы покрывали поверхность углеродных нанотрубок сплошными слоями оксида марганца. Это позволило повысить количество заряда, который способен запасать материал, в три-четыре раза в зависимости от величины разрядного тока», – рассказал доцент кафедры физики ОмГТУ Сергей Несов.

По его словам, дальнейшая термическая обработка композитного материала приводит к преобразованию сплошных слоев оксида марганца в наночастицы размером не более 20 нанометров, которые прочно закрепляются на поверхности углеродных нанотрубок за счет образования химических связей. Удельная емкость такого материала при этом повышается практически пятикратно по сравнению с "чистыми" углеродными нанотрубками.

Дальнейшие исследования по данной тематике будут направлены на разработку материалов для создания эффективных суперконденсаторов с высокой удельной емкостью и стабильностью характеристик. Кроме этого, уже в настоящее время ведутся работы по изготовлению экспериментальных образцов суперконденсаторов с электродами на основе разработанного композитного материала.

По материалам СМИ