В Массачусетском технологическом институте разработан суперконденсатор, в составе которого отсутствует углерод. Устройство может передавать больше мощности, чем существующие аналоги.
Сегодня углерод присутствует в любом суперконденсаторе. Для производства таких компонентов требуются высокие температуры и агрессивные химикаты. Ученые из МТИ впервые разработали суперконденсатор, не содержащий углеродных проводников и способный передать больше энергии, чем существующие технологии. Работа будет опубликована в Nature Materials под авторством адъюнкт-профессора Мирча Динка, профессора Ян Шао-Хорна и 4 других специалистов.
«Мы обнаружили абсолютно новый класс материалов для суперконденсаторов», — заявляют исследователи.
Динка с командой в течении нескольких лет изучали металлоорганические каркасы – пористые структуры, напоминающие губки. Для своих размеров, МОК имеют невероятно большую площадь поверхности, значительно превосходя по этому параметру углеродные материалы. Это – ключевая характеристика для суперконденсаторов. Их показатели напрямую зависят от площади поверхности. Однако МОК было сложно использовать в даной сфере из-за плохой электропроводимости. Ученые попытались решить эту проблему за счет другого свойства материала – способности проводить ионы.
Одним из использованных в опытах соединений было Ni3 (hexaiminotriphenylene) 2. К его основным преимуществам относят возможность производства при менее агрессивных условиях, в сравнении с углеродными материалами. Даже без доработки устройство, созданное командой, уже соответствует или превосходит по ключевым параметрам существующие аналоги. Тесты показали, что они теряют менее 10% мощности после 10 000 циклов. Это сравнимо с качественными промышленными суперконденсаторами.
Ученые признают несовершенство разработки. Так, МОК проигрывают водороду по цене. Но, несмотря на это, исследователи уверены в важности полученных результатов для практического и теоретического применения.