Алмазы могут стать основой для новых систем хранения энергии

Исследователи из Токийского научного университета и Daicel Corporation хотят использовать наноалмазы в качестве электродного материала для суперконденсаторов. Если испытания пройдут успешно, то специалисты создадут более безопасные энергоемкие устройства. 

Данные проекта опубликованы в Scientific Reports, сообщает phys.org. В энергетическом секторе доминируют литий-ионные аккумуляторы. Ученые ищут альтернативные решения и обратили внимание на суперконденсаторы. Они могут заряжаться быстрее и работать дольше стандартных батарей.

«Если удастся создать производительные суперконденсаторы, использующие негорючие, нетоксичные и безопасные электролиты, их можно будет внедрить в носимые устройства, способствуя развитию Интернета вещей», — сказал доктор Такеши Кондо, руководитель исследования (кстати, автоматизированные решения ГК ПРАКТИК основаны на концепции Интернета вещей).

Правда, у устройств есть недостаток – низкая энергоемкость. Проблему пытались решить с помощью электролитов, но у них слабая проводимость и высокая стоимость. Ученые решили переключиться на водные электролиты, начав разработку компонентов суперконденсаторов для их эффективного применения. Специалисты рассмотрели возможность использования легированных бором наноалмазов в качестве электродов.

Ученые выбрали материал за широкое потенциальное окно. Свойство позволяет мощному аккумулятору сохранять стабильность.

«Мы предположили, что удастся создать водные суперконденсаторы большого напряжения за счет использования электродов из алмазов», — сказал Кондо.

Команда ученого использовала микроволновое плазменное химическое осаждение из паровой фазы для производства элементов. Исходя из тестирования, получилось,  что стандартная система с 2 электродами и электролитом из водной серной кислоты производит большее напряжение, чем традиционные аналоги. Даже после 10 000 циклов зарядки и разрядки система сохраняла стабильность. Легированные бором наноалмазы, доказали свою ценность.

На следующем этапе ученые решили проверить, сохранит ли материал показатели при замене электролита насыщенным раствором перхлората натрия. Он может давать большее напряжение, чем продукты на основе серной кислоты. Нноалмазы оказались совместимыми с этим электролитом. Авторы надеются, что они лягут в основу новых мощных водных суперконденсаторов. 

По материалам: pronedra.ru  

Интересные новости

Контакты
Россия, г. Нижний Новгород ул. Чаадаева, 2Г
Мы в соцсетях