Ученые Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) создали экономичный метод производства пенографита — углеродного материала нового поколения, который значительно увеличивает эффективность высокоемких суперконденсаторов. Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ. 
Эта разработка отвечает стратегической задаче создания надежных систем для запуска техники в экстремальных условиях, таких как освоение северных территорий, где традиционные аккумуляторы не функционируют при температурах ниже 40 градусов. Создание более эффективных и компактных накопителей энергии имеет критическое значение для транспортного сектора и авиационной отрасли.
«Новое направление в разработке химических источников тока — это использование трехмерных электродов, которые благодаря большей плотности активных веществ могут обеспечить более высокую удельную емкость. Особенно эффективно они проявят себя в гибридных суперконденсаторах, которые, благодаря электрохимическим реакциям, способны обеспечить значительно более высокую емкость» — цитирует пресс-служба доцента кафедры нанотехнологий в электронике КНИТУ-КАИ Михаила Морозова.
Обычно в качестве токопроводящего компонента в аккумуляторах и суперконденсаторах применяется технический углерод, однако его проводимость оставляет желать лучшего. Альтернативы, такие как графен, являются эффективными, но их производство дорого. Казанские специалисты нашли компромиссное решение, разработав простой и экономичный метод синтеза пенографита в обычной микроволновой печи — без сложного оборудования и дорогостоящих технологических установок.
«Пенографит демонстрирует лучшую эффективность по сравнению с техническим углеродом, который используется даже в коммерческих литий-ионных аккумуляторах. При этом пенографит, благодаря своей слоистой структуре, равномерно распределяется в активной массе, заполняя весь объем электрода и обеспечивая надежный электрический контакт» — рассказали в пресс-службе.
Перспективы использования
Указывается, что технология синтеза пенографита может быть легко масштабирована до промышленного производства благодаря использованию стандартного оборудования и простоте процесса. В условиях импортозамещения и развития отечественной энергетики это имеет особое значение.
Полученные результаты открывают новые горизонты в транспортной отрасли, авиационной промышленности, системах рекуперации энергии, электромобилях и портативной электронике. Высокопроизводительные суперконденсаторы с пенографитовыми электродами смогут обеспечить более компактные и легкие источники питания для будущих технологий. Результаты исследований опубликованы в журналах «Авиационная техника».
Фото: hi-tech.mail.ru