Гибридный электрод улучшит рабочие характеристики суперконденсаторов

В качестве нового перспективного источника питания суперконденсаторы способны заряжаться быстрее и служить дольше, чем обычные батареи. Но для того, чтобы сравниться с последними в емкости, суперконденсаторы пока должны иметь слишком большие размеры и массу.

Шанс значительно уменьшить оба этих проблемных параметра предоставляет разработка индийского Национального Центра S.N. Bose National Centre for Basic Sciences — новый электрод с наноструктурой, которая состоит из внешней гибридной оболочки оксидов железа и никеля и проводящего железоникелевого центра.

В статье, опубликованной на этой неделе журналом Journal of Applied Physics, исследователи описали технологию создания гибридного электрода и продемонстрировали его преимущества по сравнению с существующими, негибридными электродами суперконденсаторов.

«Этот гибридный электрод показывает превосходные электрохимические свойства, включая высокую удельную емкость почти 1415 фарад на грамм, большую плотность тока 2,5 ампер на грамм, низкое сопротивление и высокую удельную мощность, — заявил главный исследователь отделения физики конденсированных сред и материаловедения Центра, Ашутош Сингх (Ashutosh K. Singh). — Он также обладает долгосрочной цикличной стабильностью, может сохранять почти 95% начальной емкости после 3 тыс. циклов зарядки и разрядки».

Как отметил Сингх, плотность тока у гибридного электрода в три и в 24 раза выше, чем у электродов из никеля/оксида никеля и железа/оксида железа, соответственно. Комбинация этих материалов дает резкий подъем электрохимической активности, а железоникелевое ядро ускоряет транспорт зарядов к токоприемнику.

Оксиды никеля и железа не представляют опасности для окружающей среды, они дешевы и широкодоступны. Кроме того, предложенная технология позволяет обойтись без дополнительных связывающих материалов, используемых при производстве углеродных или графеновых суперконденсаторов, что обеспечивает снижение массы устройства.

Авторы теперь приступают к разработке суперконденсатора на основе гибридных электродов, с тем чтобы протестировать его функциональные характеристики и подготовить почву для промышленного внедрения этой технологии.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI