25.11.2011

Изготовлены электроды с высокой удельной ёмкостью для «суперконденсаторов»

В Стэнфордском университете (США) была опробована перспективная методика создания электродов для «суперконденсаторов» (конденсаторов с двойным электрическим слоем).

Материалом для экспериментов стали наноструктурированные электроды на базе графена и диоксида марганца, отличающиеся простотой изготовления, невысокой стоимостью и доступностью исходных материалов. Заготовки формировались на основе полиэстерной ткани, которую погружали в графеновые «чернила», высушивали, получая стабильное покрытие, и наносили поверх него MnO₂.

Распространение подобных MnO₂-электродов сдерживают слабые электронная и ионная проводимости, ведущие к низкой плотности мощности. Пытаясь устранить этот недостаток, учёные несколько усложнили описанную выше технологию, добавив ещё одну операцию — создание проводящей оболочки из углеродных нанотрубок или полимера (полиэтилендиокситиофен: полистиролсульфоната).

Измерения показали, что проводящая оболочка увеличивает удельную ёмкость MnO₂-электродов сразу на 20 (в случае нанотрубок) или 45 процентов и приближает её численное значение к 400 ^Ф/_г. Кроме того, модифицированные наноструктуры из графена и MnO2 продемонстрировали отличную эксплуатационную долговечность, сохранив более 95% исходной ёмкости по завершении 3 000 рабочих циклов.

В ближайшем будущем авторы хотят выполнить аналогичные опыты с электродами литий-ионных аккумуляторов. «Наша методика создания проводящей оболочки подходит для самых разных электродных материалов, которые обеспечивают высокую плотность энергии, но не реализуют свой потенциал из-за слабой проводимости», — замечает участник исследования Гуйхуа Юй (Guihua Yu).

Дмитрий Сафин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА