«Мы предложили масштабируемый синтез перспективного материала для систем электрохимического накопления энергии. Вскоре мы также завершим работы по изучению диэлектрического отклика - реакции твердых веществ на переменный ток - в композитных материалах с применением максенов», - заявил старший научный сотрудник Саратовского государственного технического университета (СГТУ) Николай Горшков, чьи слова передает пресс-служба РНФ.
Исследователи уже несколько лет работают над созданием суперконденсаторов, основой для которых выступают полимерные вещества, в пустоты между нитями которых внедрены специальные электропроводящие наполнители. Год назад российские исследователи обнаружили, что способность данных полимерных композитов запасать энергию можно увеличить примерно втрое, если внедрить в их толщу так называемые максены.
Так ученые называют особый тип двумерных или многослойных наноматериалов, чьи плоские слои состоят из множества соединенных друг с другом атомов металлов, углерода и одного из элементов с сильными окисляющими свойствами. Синтез этого класса двумерных материалов требует дорогостоящего оборудования, что значительно ограничивает их массовое производство и применение при производстве суперконденсаторов.
Ученые в России выяснили, что процесс производства максенов можно значительно упростить, если проводить реакции по их синтезу внутри расплавов хлоридов калия и натрия. Это позволяет избежать окисления этих двумерных материалов в результате их взаимодействия с молекулами кислорода из воздуха, а также дает возможность снизить температуру, при которой проводятся реакции, с 1,5 тыс. до 1,25 тыс. градусов Цельсия.
Как показали последующие опыты, полученный Горшковым и его коллегами материал позволяет производить гибкие пленки, обладающие вдвое более высокой электрохимической емкостью, чем их уже существующие аналоги, которые используются при производстве суперконденсаторов. В перспективе разработка этой методики синтеза максенов позволит создать более доступные и эффективные системы запасания энергии для электромобилей.
Суперконденсаторы представляют собой электрические устройства, способные запасать в себе большие количества энергии и почти мгновенно выделять ее назад почти неограниченное число раз. Их использование в электромобилях и электроавтобусах позволяет экономить ресурс литий-ионных аккумуляторов, а также снижает вероятность перегрева и взрыва этих батарей.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
