Группой американских ученых из Университета Дрекселя разработана новая нанотехнология по изготовлению суперконденсаторов - компактных и ёмких накопителей энергии
Группой американских ученых из Университета Дрекселя (Drexel University) в Филадельфии и французской научно-исследовательской организации CNRS , были опубликованы в научном журнале Nature Nanotechnology результаты исследований в области развития суперконденсаторов с особыми свойствами.
Суперконденсаторами называют конденсаторы большой электрической емкости, которые накапливают энергию в двойном электрическом слое на поверхности высокопористой структуры. По плотности запасаемой энергии они объединяют свойства аккумуляторных батарей и некоторые свойства электролитических конденсаторов.
Используя собственную методику обработки наноматериалов и наноалмазов, американские ученые разработали новую технологию производства миниатюрных суперконденсаторов. Ее суть заключается в изготовлении электродов конденсатора - методом осаждения на подложку из диоксида кремния углеродистой пленки толщиной несколько микрометров, которую образуют, так называемые, нанолуковицы - множество углеродных сфер, вложенных одна в другую, наподобие многослойности луковиц или матрешек. Таким образом, ученые обеспечили высокое отношение площади поверхности подложек к их объёму.
 |
Технология обладает потенциалом выхода суперконденсаторов совместимых с изготовлением кремниевых микрочипов и может похвастаться высокой плотностью мощности и практически бесконечным циклом жизни устройства. |
Область применения новой технологии производства компактных и ёмких накопителей энергии, благодаря практически неисчерпаемому ресурсу суперконденсаторов, может быть довольно широкой : как перезаряжаемый источник постоянного тока, они могут использоваться в приборостроении, энергетике, автомобилестроении, машиностроении и электротехнике. Технология позволяет интегрировать миниатюрный источник питания в виде суперконденсатора прямо на поверхность кремниевой микросхемы или, например как накопитель энергии, на тыльную часть кремниевой пластины солнечной батареи
a – поперечный разрез "луковицы" из углерода (Onion-like carbon – OLC) с распределением зарядов (розовый и синий);
б – электронный микроснимок OLC; в - схематический вид суперконденсатора; г – вид на электроды сверху; д – вид на электроды сбоку (иллюстрации David Pech et al./Nature Nanotechnology).
По материлам исследовательских работ опубликованы статьи в журналах Nature Nanotechnology и Science.
David Pech,Magali Brunet,Hugo Durou,Peihua Huang,Vadym Mochalin,
Yury Gogotsi,Pierre-Louis Taberna,Patrice Simon, Ultrahigh-power micrometre-sized supercapacitors based on onion-like carbon // Nature Nanotechnology,
Volume:5,Pages:651–654,Year published:(2010),DOI:doi:10.1038/nnano.2010.162
John Chmiola, Celine Largeot, Yury Gogotsi, Pierre-Louis Taberna, Patrice Simon, Monolithic Carbide-Derived Carbon Films for Micro-Supercapacitors // Science, Vol. 328. no. 5977, pp. 480 - 483, Year published:(2010),DOI: 10.1126/science.1184126
По материалам: www.drexel.edu
