Углеродный наноматериал с уникальными электрическими свойствами разработали ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ). По их словам, материал позволит серьезно ускорить зарядку и продлить время работы электромобилей и другой техники, а также ляжет в основу гибкой носимой электроники. Результаты опубликованы в журнале Membranes.
Традиционные материалы электродов, по словам ученых, из-за своей жесткости и внутренней хрупкости не подходят для решения многих актуальных задач наноэлектроники, например, для создания суперконденсаторов повышенной емкости или для разработки гибких и растяжимых электронных устройств, прикрепляемых к коже.
Наиболее перспективная альтернатива, по словам специалистов, — многослойные гибриды на основе графена и углеродных нанотрубок. Эти материалы отличаются структурной гибкостью, высокой электропроводностью, химической и термической стабильностью, а также простотой модификации и легкостью изготовления, рассказали ученые СГУ.
Специалисты университета впервые в мире нашли структурную конфигурацию гибрида, которая не только обеспечивает высокую электропроводность и электроемкость, но и позволяет сохранить функциональные свойства материала при деформации.
"Мы установили, что ширина графеновой наноленты и величина сдвига графеновых пластин ключевым образом определяют электрохимические свойства гибрида. При осевом растяжении сопротивление и другие существенные электрические характеристики нашего материала сохраняются", — рассказала заведующая кафедрой радиотехники и электродинамики СГУ Ольга Глухова.
Благодаря этим свойствам новый гибрид станет оптимальным материалом для гибких электродов суперконденсаторов нового поколения, объяснили ученые СГУ. По их словам, заменив графитные электроды, используемые сегодня, на наногибридные, можно продлить срок службы устройств, серьезно увеличить емкость и снизить время зарядки аккумуляторов.
“Суперконденсаторы на основе нашего материала в перспективе, например, позволят электромобилям двигаться на одном аккумуляторе в несколько раз дольше, а процедура зарядки будет занимать не несколько часов, а, скорее, несколько минут. Даже на текущей стадии исследований очевидно, что наш материал способен ускорить зарядку минимум вдвое”, — отметила Глухова.
В дальнейшем ученые планируют более детально исследовать влияние разных типов деформации на электрические свойства гибридов.
Источник: РИА Новости
