18+
18+

Томские ученые помогли синтезировать новый материал для суперконденсаторов

Образование и наука, Томские новости, ТПУ, энергия вуз образование ТПУ конденсаторы суперконденсаторы Томские ученые помогли синтезировать новый материал для суперконденсаторов

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета Лилля (Франция) синтезировали новый материал на основе восстановленного оксида графена для суперконденсаторов, который позволил им накапливать в 1,7 раз больше электроэнергии, сообщает пресс-служба ТПУ.

Суперконденсатор — это электрохимическое устройство для накопления и отдачи электрического заряда. В отличие от аккумуляторов они в разы быстрее накапливают и отдают энергию, а также не содержат литий.

Суперконденсатор представляет собой элемент с двумя электродами, между которыми находится органический или неорганический электролит. На электроды наносится материал, накапливающий заряд. Современным трендом в науке является использование различных материалов на основе графена — одного из самых тонких и прочных материалов, известных человеку. Исследователи Томского политеха и Университета Лилля работали с дешевым и доступным материалом — восстановленным оксидом графена (rGO).

«Несмотря на перспективность, суперконденсаторы еще не так широко распространены. Для дальнейшего развития технологии необходимо повысить эффективность суперконденсаторов. Один из ключевых вызовов здесь — повышение энергоемкости. Сделать это можно, увеличив площадь поверхность материала-накопителя, в данном случае rGO. Мы нашли простой и достаточно быстрый способ. Работали исключительно с органическими молекулами в мягких условиях, не использовали дорогие или токсичные металлы», — говорит научный руководитель работы, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

Восстановленный оксид графена наносится на электроды в виде порошка, в результате на электроде оказываются сотни наноразмерных слоев этого вещества. Слои стремятся агломерироваться, то есть соединиться. Чтобы увеличить площадь поверхности материала, нужно увеличить расстояние между слоями.

«Для этого мы модифицировали rGO органическими молекулами, что привело к увеличению расстояния. Незначительные различия в расстоянии между слоями позволили увеличить энергоемкость материала в 1,7 раза. То есть 1 грамм нового материала может накапливать энергию больше в 1,7 раза по сравнению с обычным rGO», — поясняет один из авторов статьи, младший научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Елизавета Свиридова.

Реакция протекала через образование активных аринов из иодониевых солей. Они вызывают интерес у ученых благодаря своей особенности создавать лишь один слой новых органических групп на поверхности материалов. Исследователи Томского политеха много лет развивают направление химии иодониевых солей.

«Реакция модификации протекает в мягких условиях при простом смешивании раствора иодониевой соли с rGO. Если сравнивать с другими методами функционализации оксида графена, то мы добились одних из самых высоких показателей по повышению энергоемкости материала», — говорит Елизавета Свиридова.

Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».

Тэги/темы:
Томские новости

При пожаре в томской деревне погиб человек

23 апреля 2021
Томские новости

Жители Томской области стали покупать более дорогие телефоны

14 апреля 2021
Томские новости

Вернуть льготы «Домам за рубль» и передавать их в собственность. Томские общественники приняли резолюцию по итогам круглого стола

20 апреля 2021
Томские новости

Томского предпринимателя подозревают в мошенничестве при ремонте дорог по нацпроекту

30 апреля 2021
Томские новости

Томские ученые выяснят, как Васюганское болото охлаждает атмосферу Земли

20 апреля 2021
Томские новости

В Томске удвоят парк техники для волонтеров, занимающихся подвозом воды во время отключения воды

21 апреля 2021
Томские новости

Большой бизнес и новые проекты на OPEN INNOVATIONS STARTUP TOUR 2021

21 апреля 2021
Томские новости

Томич выиграл более 9 млн рублей в лотерею

6 мая 2021
Томские новости

Краснокнижный белоглазый нырок появился в Томской области впервые за 100 лет

4 мая 2021
Комментарии для сайта Cackle