Создан суперконденсатор, растягивающийся в восемь раз

Научной группе ученых из американского института Michigan State University удалось создать эластичный суперконденсатор. Его можно растянуть на 800%, и при этом он останется полностью работоспособным.

Так же созданный конденсатор устойчив к последующим сжатиям и растяжениям. И после 10 000 циклов заряд-разряд его максимальная емкость снижается всего на 10 %.

Что ты такое — суперконденсатор

По своей сути суперконденсаторы занимают промежуточное положение между обычными конденсаторами и аккумуляторами.

Так как они гораздо быстрее заряжаются (в сравнении с традиционными аккумуляторами). И обладают существенно большей емкостью в сравнении с конденсаторами обычными.

Именно поэтому такие «суперы» активно используются в электронике, где требуется огромное количество энергии в определенный момент времени.

Суперконденсатор практически не уступающий литий-ионным аккумуляторам

Именно к таким устройствам можно причислить, например, вспышки фотоаппаратов.

Как создавался эластичный суперконденсатор

Итак, гибкие суперкондеры — это отличные претенденты для питания гибкой электроники. Изначально инженеры создали такой суперконденсатор из прямых углеродных нанотрубок (УНТ). При этом им удалось добиться емкости 100 Ф г^-1. И его вполне можно было растянуть на 30% от первоначальной длины.

Процесс растягивания и сжимания эластичного суперконденсатора

Но как показала практика гораздо более эффективно показывают себя изделия, которые собраны из так называемых «смятых» УНТ. При том, что у нового изделия емкость в два раза выше, растягивать его можно в 8 раз от первоначального состояния.

Но у суперконденсатора из скрученного УНТ есть один существенный недостаток заключенный в том, что в растянутом состоянии у него сильно возрастает сопротивление.

Инженерами было предложено нивелировать этот минус путем покрытия УНТ дополнительным слоем из золота.

После дополнительной обработки золотом проблема повышенного сопротивления решилась успешно, так же удалось добиться еще большей емкости и скорости заряда-разряда.

Характеристики суперконденсатора при растяжении в два раза

Секрет производства раскрыт

На самом деле все гениальное просто. Так и в этом случае: заготовку помещают на предварительно натянутое эластомерное основание, далее кладут слой золота и позволяют сжаться подложке до своего первоначального состояния.

Слой золота в этот момент выполняет предохранительную функцию и не позволяет трескаться нанотрубкам.

Процесс изготовления электродов эластичных суперконденсаторов

Далее созданные электроды заполняют гелиевым электролитом и кладут друг на друга. Все, суперконденсатор готов. Теперь такое изделие вполне может питать, например, наручные часы в течение 90 минут.

Конечно, это пока всего лишь прототип изделия и предстоит еще очень долгий путь модификаций и опытов. Но если все окажется успешно, то открываются отличные перспективы в создании полноценных эластичных устройств.

Результаты исследований ученые опубликовали в журнале Matter.

Если же вам понравился материал, то не забудьте сделать репост. Спасибо за внимание!