Суперконденсатору на пористом кремние резко продлили перезаряжаемость
По словам исследователей, превратить кремний - материал с «чрезвычайно скудными» проводящими свойствами - в подходящий электрод удалось благодаря нанометровому слою нитрида титана. Такое покрытие повысило химическую интертность и стабильность работы созданного суперконденсатора, а также увеличило его мощность. Структура пористого кремния также обеспечила большую площадь матрицы устройства.
Ключевыми элементами ионистора выступили микроконденсаторы из оксида графена и восстановленного оксида графена с увеличенными мощностью - 214 Вт на сантиметр кубический - и количеством потребляемой энергии - 1,3 мегатват-час на сантиметр кубический. Прежде показатели составляли 200 Вт и 2 милливат-час соответственно. Таким образом, кремниевый суперконденсатор впервые достиг уровня конденсаторов на базе графена и активированного угля, а количество его перезарядок превысило 50 тысяч при целевом показателе в 100 тысяч.
«Такое устройство может быть использовано в разных сферах. От производства электрооборудования, которому требует стабилизация мощности, до "энергетических комбайнов"», - отметил Мика Пруннила.
В ближайшее время ученые намерены повысить емкость кремниевого суперконденсатора для достижения им максимально возможных показателей. В частности, планируется полнее изучить электрохимические особенности покрытия из нитрида титана.
Ионистор, или суперконденсатор, представляет собой устройство, которое сочетает в себе функции конденсатора и химического источника тока. За счет быстрой зарядки ионисторы используются в качестве аккумуляторов для электромобилей и другого экологически чистого транспорта, применяются для питания фонарей, фотовспышек, медицинских инструментов. Потенциально суперконденсаторы рассматриваются как альтернатива традиционным батареям, которые по-прежнему отличаются низкой стоимостью и меньшими разрядными токами.
