На смену аккумуляторам скоро придут конденсаторы из нанотрубок
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!
Учеными из Университета Райс была разработана новая технология конденсатора. Устройство для накопления электроэнергии создано из нанотрубок. Твердотельному суперконденсатору присуща большая электроемкость благодаря большой площади поверхности, созданной углеродными нанотрубками, и высокая мощность. Батарея быстро заряжается и ее энергии хватает на длительное время. В конструкции новых суперконденсаторов вместо жидкого электролита используется наноразмерный слой оксида диэлектрического материала, что позволяет работать устройству и в жару и в холод.
В ходе роста нанотрубок происходит образование плотных структур, которые напоминают микроскопические ворсистые ковры. Длина каждого пучка нанотрубок в 500 раз больше, чем ширина. В крошечном микрочипе может насчитываться до сотни тысяч таких пучков. Чтобы создать устройство команде исследователей пришлось вырастить скопление пучков в 15 -20 нм. Выращенный массив, состоящий из углеродных нанотрубок длиной в 50 мкм размещали на медном, покрытом тончайшим слоем титана и золота, электроде. После этого пучки для улучшения проводимости обрабатывались серной кислотой (первичный электрод). Затем их покрывали тонким шаром диэлектрика (оксидом алюминия) и алюминием, легированным оксидом цинка ( антиэлектрод). Сборка цепи завершалась верхним электродом, представленным в виде серебряной полоски. В итоге конструкцию составляли три шара: металл -диэлектрик-металл.
Инновационная разработка имеет большое будущее. Твердотельный конденсатор способен функционировать в качестве надежного и универсального источника питания. Инновацию можно внедрять повсеместно в устройствах, которые нуждаются в быстрых зарядках или отдаче тока большой силы, начиная микроустройствами и заканчивая большими электростанциями. Кроме всего в новой батарее не содержатся токсичные материалы и ее можно использовать, к примеру, в микророботах, путешествующих в крови пациента. Новшество подходит для экстремальных условий, например, в пустыне на электростанциях или на спутниках.