Исследователи из Университета Монаша (Monash University) в Австралии совершили прорыв в разработке графенового суперконденсатора, создав новый углеродный материал. Представленный на основе открытия прототип обладал настолько хорошими характеристиками и стабильностью, что побудил учёных создать предприятие для коммерциализации разработки, на которую есть устойчивый спрос среди производителей электротранспорта и оборудования для энергетики.
Источник изображения: Monash University
Новый материал назвали многоуровневым восстановленным графеновым оксидом (M-rGO). Он синтезируется из обычного графита, позволяя суперконденсаторам на его основе накапливать энергию на уровне свинцово-кислотных аккумуляторов, обеспечивая при этом значительно более быструю отдачу мощности. Для получения M-rGO был применён быстрый термический отжиг, что стало изюминкой разработки. Тем самым учёные создали структуру с высокой плотностью энергии (до 99,5 Вт·ч/л) и мощности (до 69,2 кВт/л), что делает технологию перспективной для масштабируемого производства с использованием австралийского сырья.
Суперконденсаторы, в отличие от традиционных батарей, накапливают заряд электростатически, а не химически, что обеспечивает быструю зарядку и высокую стабильность при циклах заряд-разряд. Ранее основной проблемой была ограниченная доступность площади поверхности углеродных материалов для хранения энергии. Команда университета решила эту задачу, оптимизировав процесс термообработки. В результате получилась сильно изогнутая графеновая структура с эффективными путями для перемещения ионов, что значительно повысило отдачу материала.
Технология демонстрирует выдающиеся характеристики: суперконденсаторы в формате «мешочек» показали высокую объёмную плотность энергии и мощности, а также долговременную стабильность. По словам исследователей, эти показатели являются одними из лучших среди углеродных суперконденсаторов, а процесс производства легко масштабируется в современных реалиях. Это открытие прокладывает путь для применения суперконденсаторов в электромобилях, для стабилизации энергосетей и в бытовой электронике, где нужны кратковременная мощная отдача энергии, например, для разгона или торможения электротранспорта.
Коммерциализацией технологии занимается компания Ionic Industries, созданная на базе Университета Монаша. Руководство компании отмечает, что уже производятся коммерческие партии графеновых материалов, а сотрудничество с партнёрами направлено на внедрение технологии в приложения, где требуется сочетание высокой энергии и быстрой отдачи мощности.
