"Революція в джерелах живлення": крихітний компонент може зберігати величезний запас енергії

Дослідники Індійського інституту науки розробили новий ультрамікроконденсатор — крихітний пристрій, здатний багато років зберігати дуже великий електричний заряд. Про це повідомляє Sci Tech Daily.

Важливо

Заряджається швидше, а сідає повільніше: вчені винайшли "графенову батарейку"

Суперконденсатори поєднують у собі найкраще від батарей і звичайних конденсаторів — вони можуть зберігати, а також виділяти велику кількість енергії. Саме тому багато вчених зараз працюють над створенням подібних сховищ енергії для електронних пристроїв наступного покоління. Новий тип набагато менший і компактніший за наявні суперконденсатори та потенційно може використовуватися в багатьох пристроях, починаючи від вуличних ліхтарів і закінчуючи побутовою електронікою, електромобілями та медичними приладами.

Конструкція включає польові транзистори та шари дисульфіду молібдену та графену, що призводить до вражаючого збільшення місткості на 3000% у певних умовах. У струмових конденсаторах зазвичай використовують електроди на основі оксидів металів, але вони обмежені поганою рухливістю електронів.

Тому індійські фахівці створили гібридні польові транзистори, що складаються з шарів дисульфіду молібдену і графену завтовшки в кілька атомів, що чергуються, — для збільшення рухливості електронів, — які потім з'єднуються із золотими контактами. Між двома електродами польового транзистора використовується твердий гелевий електроліт для створення твердотільного суперконденсатора. Вся конструкція побудована на основі діоксиду кремнію/кремнію.

Після того як суперконденсатор був виготовлений, дослідники виміряли електрохімічну місткість або здатність утримувати заряд пристрою, застосовуючи різні напруги. Вони виявили, що за певних умов місткість збільшується на 3000%. Натомість конденсатор, що містив лише дисульфіду молібдену без графену, показав збільшення місткості лише на 18% за тих самих умов.

У майбутньому дослідники планують з'ясувати, чи може заміна дисульфіду молібдену іншими матеріалами ще більше збільшити місткість їхнього суперконденсатора. У своїй опублікованій науковій роботі вони зазначають, що їхній суперконденсатор повністю функціональний і може бути використаний у пристроях зберігання енергії, таких як акумулятори електромобілів, або в будь-якій мініатюрній системі шляхом інтеграції на кристалі. Вони також планують подати патентну заявку на суперконденсатор. Цілком можливо, що новий компонент допоможе зробити революцію в джерелах живлення пристроїв, припускає Sci Tech Daily.

Раніше Фокус розповідав, що вчені розробили суперконденсатори, які допоможуть зробити з людей кіборгів. Ці суперконденсатори можуть бути вбудовані в одяг, аксесуари або будь-які інші мініатюрні датчики.