Плазма азота и аргона удвоила ёмкость углеродных электродов: исследователи Сколтеха существенно повысили эффективность суперконденсаторов
Исследователи из Сколтеха и Института нанотехнологий микроэлектроники РАН сделали значительный прорыв в области суперконденсаторов. Они обнаружили, что обработка углеродных электродов плазмой может существенно улучшить характеристики этих устройств, которые используются для накопления энергии в электромобилях, поездах и портовых кранах.
Суперконденсаторы — это устройства, которые быстро запасают и отдают энергию, что делает их идеальными для пиковых нагрузок. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, они работают в широком диапазоне температур, долговечны, безопасны и экологичны. Суперконденсаторы находят применение в различных областях, включая больницы, телекоммуникации, центры данных, носимую электронику и интернет вещей.
В ходе эксперимента учёные исследовали шесть различных составов плазмы и обнаружили, что смесь азота и аргона оказалась наиболее эффективной. Обработка углеродных наноструктур этой смесью удвоила поверхностную ёмкость электродов. Плазма удалила аморфный углерод с поверхности, создала новые дефекты и встроила атомы азота в структуру материала.
«Мы лучше поняли, как внедрение атомов влияет на материал электродов», — отметил руководитель исследования Станислав Евлашин. Это открытие позволяет существенно увеличить ёмкость суперконденсаторов, что делает их более эффективными для использования в различных отраслях.
Увеличение ёмкости суперконденсаторов позволит им запасать больше энергии, что сделает технику более эффективной и надёжной. Это особенно важно для электромобилей, где суперконденсаторы используются для старта и торможения, а также для возврата энергии в электропоездах.
Исследование продемонстрировало, что обработка углеродных электродов плазмой может стать ключевым фактором в повышении эффективности суперконденсаторов. Это открытие имеет большой потенциал для дальнейшего развития технологий накопления энергии и может найти широкое применение в различных отраслях промышленности.
* Компания Meta (Facebook и Instagram) признана в России экстремистской и запрещена.
