Группа российских исследователей разработала инновационный композитный материал, способный увеличить электрическую емкость энергонакопителей втрое.
Это важное достижение открывает перспективы для создания эффективных систем хранения энергии, которые не уступают своим зарубежным аналогам. Об этом сообщает пресс-служба Российского научного фонда.
Николай Горшков, старший научный сотрудник Саратовского государственного технического университета, подчеркивает, что новый материал повышает диэлектрическую проницаемость, что способствует более эффективному накоплению энергии и более чувствительной реакции на воздействие внешнего электрического поля. Особенно это ценно для применения в космической и авиационной промышленности, здравоохранении и бытовой электронике. Усовершенствованные устройства для хранения энергии и датчики обладают огромным потенциалом.
В настоящее время конденсаторы и другие системы накопления электрической энергии используют материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, способные запасать большие объемы энергии. Обычно это полимеры с добавлением проводящих наполнителей.
Ученые обнаружили, что добавление частиц максенов значительно увеличивает энергетическую емкость полимерных материалов. Максены представляют собой двумерные или многослойные наноматериалы, состоящие из атомов металлов, углерода и элементов с окислительными свойствами, соединенных друг с другом.
Исследователи внедрили частицы максенов в полимер PVDF, широко используемый в литий-ионных батареях, суперконденсаторах и других энергетических системах. Они использовали как чистые частицы максенов, так и «растянутые» версии с молекулами диметилсульфоксида между слоями. Это позволило равномерно распределить слои материала в полимере, увеличив его способность накапливать энергию. Композиты с включением «растянутых» максенов превосходят уже существующие наполнители втрое. Ученые прогнозируют, что подобные композиты начнут активно применяться в устройствах для накопления и преобразования энергии уже в течение ближайших пяти лет.
