Двумерный материал электродов позволит зарядить гаджет за доли секунды

Фото: inno-terra.ru

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 свойства 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.

Структура двумерного материала (a). Также показаны изображения двух вариантов структуры, и схематические изображения движения ионов через них (b,c).

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.

Источник: N+1

 
По теме
1.jpg - Inno-terra.Ru 29 июня - 1 июля на базе СТК "Радуга (Пензенская область, Лунинский район, поселок Владимировка) пройдут очередные этапы крупнейших Российских соревнований по автомодельному спорту:
25.06.2018
Вопрос обсудили в региональном минсельхозе. Поделиться Вопросы развития торговой деятельности и реализации законодательства России в сфере торговли обсудили в региональном министерстве сельского хозяйства.
25.06.2018
 
С сентября омбудсмен начнет рассматривать жалобы к страховым компаниям - Комсомольская правда Новый уполномоченный начнет рассматривать жалобы уже в сентябре Софья РУЧКО dd_money В июне президент подписал закон о финансовом омбудсмене, который заработает уже в сентябре.
25.06.2018
В отпуск – без долгов - Газета Сельская новь УВАЖАЕМЫЕ НАЛОГОПЛАТЕЛЬЩИКИ! Лето-пора любимых отпусков. Солнечные дни, морские пляжи, путешествия.
25.06.2018 Газета Сельская новь
С сентября омбудсмен начнет рассматривать жалобы к страховым компаниям - Комсомольская правда Новый уполномоченный начнет рассматривать жалобы уже в сентябре Софья РУЧКО dd_money В июне президент подписал закон о финансовом омбудсмене, который заработает уже в сентябре.
25.06.2018 Комсомольская правда
Повышение возраста, в котором можно отправляться на заслуженный отдых, произошло уже во во многих государствах Александра КОЗЛОВА dd_money Предложенный правительством законопроект о повышении пенсионного возраста в на
24.06.2018 Комсомольская правда
Беглеца подозревают в двух вооруженных налетах и краже 230 тысяч долларов Роман ЛЯЛИН Матч между Бразилией и Коста-Рикой в Санкт-Петербурге оказался волнительным не только для фанатов, но и для местной полиции.
24.06.2018 Комсомольская правда
Продолжение. Начало на нашем сайте от 13.06.2018 г. Первоначально проектировали построить станцию в деревне Трескино.
25.06.2018 Газета Трудовая честь
«Комсомолка» попыталась разобраться, кем была Маруся Климова из знаменитого шлягера, которой недавно в Великом Устюге поставили памятник [видео] Евгений ЧЕРНЫХ «Мурка» - главный блатной шлягер СССР,
23.06.2018 Комсомольская правда
На восьми фронтах моей Отчизны… Никита Родионов своё сочинение муниципального конкурса «День Победы в моей семье» начал словами поэта Эдуарда Асадова о войне… (сочинение публикуется в сокращении).
25.06.2018 Газета Трудовая честь
1.jpg - Inno-terra.Ru 29 июня - 1 июля на базе СТК "Радуга (Пензенская область, Лунинский район, поселок Владимировка) пройдут очередные этапы крупнейших Российских соревнований по автомодельному спорту:
25.06.2018 Inno-terra.Ru
Стоит ли сборной России выбирать соперника по плей-офф и как это сделать Андрей ВДОВИН @av_esq Россия и Уругвай должны в очном споре решить, кто из них будет первым в группе А, а кто вторым.
25.06.2018 Комсомольская правда
1.jpg - Inno-terra.Ru 29 июня - 1 июля на базе СТК "Радуга (Пензенская область, Лунинский район, поселок Владимировка) пройдут очередные этапы крупнейших Российских соревнований по автомодельному спорту:
25.06.2018 Inno-terra.Ru
Нарушители правопорядка были задержаны сотрудниками полиции. Поделиться Накануне вечером в Пензе произошла драка, которая не могла прекратиться без помощи правоохранительных органов.
25.06.2018 Пенза-Взгляд
Министерство образования проводит проверку по жалобе горожанки, забравшей сына через три дня отдыха Мама 13-летнего подростка забрала сына домой из лагеря в селе Лопатино Городищенского района через три дня после нача
25.06.2018 Progorod58.Ru
С 25  июня по 15 июля в Кузнецке будет отключена горячая вода. Столь долгий срок обусловлен серьезным объемом  ремонтных работ на ТЭЦ.
25.06.2018 Администрация г. Кузнецка