Микросуперконденсатор сравнялся по ёмкости с батареями

Миниатюрные устройства хранения энергии пользуются растущим спросом у производителей автономных электронных систем. Наиболее распространённый тип таких источников питания сегодня, микробатареи, имеют невысокую температурную стабильность и малое время жизни. Практически вечные, стабильные и мощные микросуперконденсаторы значительно уступают батареям по энергоёмкости.

О получении обнадеживающих результатов сообщили в журнале Advanced Materials команды учёных канадского центра INRS Centre Énergie Matériaux Télécommunications и французской лаборатории LAAS-CNRS (Laboratory of Analysis and Architecture of Systems). Разработанный ими совместно микросуперконденсатор совмещает в себе сильные стороны обоих механизмов хранения энергии.

Удельная энергоёмкость устройства, в котором используется новый 3D-электрод, на три порядка больше, чем у существующих электрохимических конденсаторов, и сопоставима с показателями литий-ионных микробатарей.

При изготовлении такого электрода использовался электрохимический процесс, позволивший синтезировать золотую структуру с высоким содержанием пор — ключевой фактор для достижения высокой энергоёмкости. Затем, в эту структуру ввели оксид рутения, материал с высокой электропроводностью и циклической стабильностью. Это и обеспечило микросуперконденсатору рекордную удельную энергоёмкость.

Как указывают авторы, для таких приложений как питание беспроводных автономных сенсоров или мобильной электроники, размеры компонентов батарей уменьшаются до нескольких квадратных миллиметров, что делает использование этих драгоценных металлов достаточно рентабельным.