Создан эффективный источник питания для «умных» датчиков

Исследовательский коллектив из KAUST (Саудовская Аравия) разработал микро-суперконденсатор, содержащий трёхмерные пористые электроды. Это устройство, как считают его авторы, может привести к появлению нового поколения «умных» продуктов, таких как миниатюрные датчики для носимой электроники, приложений безопасности, медицины и Интернета Вещей (IoT), полезность которых напрямую зависит от наличия эффективных, мощных и компактных источников питания.

В этом отношении суперконденсаторы представляют выгодную альтернативу тонкопленочным батареям, так как обеспечивают быструю зарядку, достаточно высокую мощность и очень хорошую циклическую устойчивость. Кроме того, они не требуют для зарядки постоянного напряжения и могут эффективно использовать доступный источник энергии на максимальной мощности.

Токосборники нового микро-суперконденсатора сделаны из никелевой пены, поры в которой увеличивают активную поверхность электродов, что улучшает проводимость и ускоряет ионный транспорт. Кроме того, использование двух различных электродных материалов для катода (сульфид никеля кобальта) и анода (углеродное нановолокно) позволяет практически удвоить рабочее напряжение.

В ходе тестирования новые устройства показали высокую плотность мощности (4 мВт на квадратный сантиметр) и плотность энергии 200 мкВт ч на квадратный сантиметр. Это превосходит показатели лучших известных микро-суперконденсаторов и сравнимо с характеристиками разных типов тонкопленочных батарей.

Указанные свойства сохраняются даже после 10 тыс. циклов перезарядки нового микро-суперконденсатора.