МОСКВА, 23 марта. /ТАСС/. Российские и зарубежные ученые разработали полупроводниковый композит на базе оксидов металлов и графена, пригодный для создания электродов для отечественных суперконденсаторов. Об этом в среду сообщила пресс-служба НИТУ "МИСиС" со ссылкой на статью в журнале Nanomaterials.
"По словам ученых, созданные ими композиты представляют собой магнитные полупроводниковые материалы, чьими электрическими свойствами можно гибко управлять. Это позволяет интегрировать эти материалы в электронную технику, а также открывает перспективы их использования при сборке суперконденсаторов и других систем накопления энергии", - говорится в сообщении.
Суперконденсаторы представляют собой электрические устройства, способные запасать в себе большие количества энергии. Как правило, они состоят из двух электродов и тонкого слоя электролита между ними, ионы внутри которого реагируют на появление напряжения на полюсах суперконденсатора и вступают в реакции с его электродами.
Группа российских и зарубежных химиков под руководством Сергея Труханова, ведущего научного сотрудника Научно-практического центра по материаловедению НАН Белоруссии в Минске, разработала новый композитный материал, который ускорит создание высокоэффективных отечественных суперконденсаторов.
Основа для суперконденсаторов
Как объясняют ученые, электроды суперконденсаторов обычно создаются на базе сложных оксидов металлов. Они представляют собой неорганические вещества, которые содержат в себе кислород и атомы нескольких металлов. Как правило, они обладают высокой энергоемкостью и низким сопротивлением, что позволяет использовать их для создания высокоэффективных накопителей энергии.
Российские и зарубежные химики выяснили, что свойства этих электродов можно значительно улучшить, если использовать для их производства композитный материал, состоящий на 75% из сложных оксидов металлов и на 25% из графена, двумерного углеродного материала.
В частности, первые опыты с этим композитным материалом показали, что добавление графена почти не повлияло на магнитные свойства электродов, но при этом значительно улучшило их электрическую проводимость и другие физические свойства, играющие важную роль в работе суперконденсаторов и других типов накопителей энергии.
Как подчеркивают исследователи, все свойства созданного ими композитного материала можно гибко контролировать, меняя его структуру, а также доли графена и оксидов металлов внутри композита. Это значительно расширит сферу его практического применения уже в ближайшем будущем, подытожили Труханов и его коллеги.