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

Томские бодибилдеры привезли 5 медалей первенства и Кубка России

26 апреля 2022
Томские новости

В выходные изменится расписание поезда Тайга — Томск

16 мая 2022
Томские новости

Спикер Томской облдумы рассказала о ключевых для региона решениях, принятых на заседании Совета законодателей

29 апреля 2022
Томские новости

Томский ТЮЗ готовит финальную премьеру сезона

27 апреля 2022
Томские новости

Томичей приглашают на высадку кедров у Междуречья

4 мая 2022
Томские новости

В Томске загорелся дом на Большой Подгорной

29 апреля 2022
Томские новости

Пожароопасный сезон из-за ранней весны преждевременно наступил во всех регионах Сибири, кроме Томской области — МЧС

20 апреля 2022
Томские новости

Традиционным сбросом старой техники из окна общежития отметили День радио в Томске

9 мая 2022
Томские новости

Волонтеры «Газпромнефть-Восток» приняли участие в акции «Коробка храбрости»

18 апреля 2022
Комментарии для сайта Cackle