"Революция в источниках питания": крошечный компонент может хранить огромный запас энергии

Исследователи Индийского института науки разработали новый ультрамикроконденсатор — крошечное устройство, способное много лет хранить очень большой электрический заряд. Об этом сообщает Sci Tech Daily.

Важно

Заряжается быстрее, а садится медленнее: ученые изобрели "графеновую батарейку"

Суперконденсаторы сочетают в себе лучшее от батарей и обычных конденсаторов — они могут хранить, а также выделять большое количество энергии. Именно поэтому многие ученые сейчас работают над созданием подобных хранилищ энергии для электронных устройств следующего поколения. Новый тип намного меньше и компактнее существующих суперконденсаторов и потенциально может использоваться во многих устройствах, начиная от уличных фонарей и заканчивая бытовой электроникой, электромобилями и медицинскими приборами.

Конструкция включает полевые транзисторы и слои дисульфида молибдена и графена, что приводит к впечатляющему увеличению емкости на 3000% в определенных условиях. В токовых конденсаторах обычно используются электроды на основе оксидов металлов, но они ограничены плохой подвижностью электронов.

Поэтому индийские специалисты создали гибридные полевые транзисторы, состоящие из чередующихся слоев дисульфида молибдена и графена толщиной в несколько атомов – для увеличения подвижности электронов – которые затем соединяются с золотыми контактами. Между двумя электродами полевого транзистора используется твердый гелевый электролит для создания твердотельного суперконденсатора. Вся конструкция построена на основе диоксида кремния/кремния.

После того как суперконденсатор был изготовлен, исследователи измерили электрохимическую емкость или способность удерживать заряд устройства, применяя различные напряжения. Они обнаружили, что при определенных условиях емкость увеличивается на 3000%. Напротив, конденсатор, содержащий только дисульфида молибдена без графена, показал увеличение емкости только на 18% в тех же условиях.

В будущем исследователи планируют выяснить, может ли замена дисульфида молибдена другими материалами еще больше увеличить емкость их суперконденсатора. В своей опубликованной научной работе они отмечают, что их суперконденсатор полностью функционален и может быть использован в устройствах хранения энергии, таких как аккумуляторы электромобилей, или в любой миниатюрной системе путем интеграции на кристалле. Они также планируют подать патентную заявку на суперконденсатор. Вполне возможно, что новый компонент поможет совершить революцию в источниках питания устройств, предполагает Sci Tech Daily.

Ранее Фокус рассказывал, что ученые разработали суперконденсаторы, которые помогут сделать из людей киборгов. Эти суперконденсаторы могут быть встроены в одежду, аксессуары или любые другие миниатюрные датчики.