Ученые из Дрексельского университета США разработали новую конструкцию электродов для ионисторов, которые позволят заряжать электронные устройства за доли секунды, накапливая при этом гораздо больше энергии, чем суперконденсаторы. Исследование опубликовано в журнале Nature Energy, также о нем сообщает издание IEEE Spectrum.
Помимо привычных химических источников тока, таких как литий-ионные аккумуляторы, существуют и альтернативные устройства для хранения энергии. К примеру, активно развиваются суперконденсаторы, также называемые ионисторами. В отличие от аккумуляторов они могут выдавать ток гораздо большей величины, гораздо быстрее заряжаются, и почти не теряют свои свойтсва после сотен тысяч циклов работы. На их основе, к примеру, работают экспериментальные автобусы, которые на остановках присоединяются к специальному зарядному устройству и быстро восстанавливают запас энергии.
Существует вид ионисторов, который совмещает многие свойства конденсаторов, но в то же время запасает энергию за счет электрохимических реакций, как и аккумуляторы. Именно над таким устройством и работали ученые. Основой разработанного ими электрода служит так называемый MXene — двумерный материал на основе карбида титана. Материал содержит множество небольших пор, благодаря чему сокращался путь прохождения ионов при зарядке и разрядке, а, соответственно, и скорость этих процессов. Помимо этого материал содержит множество мест для накопления заряда.
Ученые заявляют, что такое строение материала позволит заряжать устройства так же быстро, как и обычные суперконденсаторы, но при этом запасать на порядок больше энергии. Однако, они признают, что достичь такой же плотности энергии, как у литиевых аккумуляторов вряд ли получится в ближайшие годы. Сейчас они работают над созданием подходящего катода, который позволит создать полноценное устройство, готовое к использованию.
В 2015 году ученые создали псевдоконденсатор, обладающий в тысячу раз большей объемной емкостью, чем аналоги. В том же году физики научились следить за отдельными ионами в суперконденсаторах. Это позволило уточнить механизмы, которые происходят в процессе зарядки или разрядки таких устройств.
материал с nplus1.ru
Помимо привычных химических источников тока, таких как литий-ионные аккумуляторы, существуют и альтернативные устройства для хранения энергии. К примеру, активно развиваются суперконденсаторы, также называемые ионисторами. В отличие от аккумуляторов они могут выдавать ток гораздо большей величины, гораздо быстрее заряжаются, и почти не теряют свои свойтсва после сотен тысяч циклов работы. На их основе, к примеру, работают экспериментальные автобусы, которые на остановках присоединяются к специальному зарядному устройству и быстро восстанавливают запас энергии.
Существует вид ионисторов, который совмещает многие свойства конденсаторов, но в то же время запасает энергию за счет электрохимических реакций, как и аккумуляторы. Именно над таким устройством и работали ученые. Основой разработанного ими электрода служит так называемый MXene — двумерный материал на основе карбида титана. Материал содержит множество небольших пор, благодаря чему сокращался путь прохождения ионов при зарядке и разрядке, а, соответственно, и скорость этих процессов. Помимо этого материал содержит множество мест для накопления заряда.
Ученые заявляют, что такое строение материала позволит заряжать устройства так же быстро, как и обычные суперконденсаторы, но при этом запасать на порядок больше энергии. Однако, они признают, что достичь такой же плотности энергии, как у литиевых аккумуляторов вряд ли получится в ближайшие годы. Сейчас они работают над созданием подходящего катода, который позволит создать полноценное устройство, готовое к использованию.
В 2015 году ученые создали псевдоконденсатор, обладающий в тысячу раз большей объемной емкостью, чем аналоги. В том же году физики научились следить за отдельными ионами в суперконденсаторах. Это позволило уточнить механизмы, которые происходят в процессе зарядки или разрядки таких устройств.
материал с nplus1.ru
