Сегодня 09 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → суперконденсатор

Австралийцы отожгли лучший в мире суперконденсатор из графена

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

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.

В США с помощью графена создали пластмассовый суперконденсатор рекордной ёмкости

Суперконденсаторы должны сыграть значительную роль в продвижении безуглеродной энергетики. Они способны быстро накапливать заряд большой мощности и так же быстро отдавать его потребителям, что востребовано, например, в электромобилях в режимах рекуперации энергии при торможении. Поэтому разработка новых материалов для суперконденсаторов не прекращается и приносит свои плоды, что подтверждает новое исследование.

 Источник изображений: UCLA

Источник изображений: UCLA

В частности, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали технологию производства перспективных суперконденсаторов с лучшими характеристиками, чем у современных аналогов. Но самое интересное — в качестве материала для накопления заряда использован полимер, которому более 40 лет. Исследователи применили поли-(3,4-этилендиокситиофен), или, сокращённо, PEDOT. Этот пластик широко используется в электронике и дисплеях, так как может быть прозрачным.

Проблема всех суперконденсаторов заключается в том, что они накапливают заряд в тонком приповерхностном слое. Для накопления большего заряда площадь поверхности электрода должна быть как можно больше. Именно эта задача стояла перед учёными из UCLA — разработать техпроцесс выращивания полимерного электрода с максимально возможной площадью. Исследователи успешно решили её: они предложили наращивать волокна полимера PEDOT, подобно траве на газоне, используя графен в качестве подложки и осаждая полимер в паровой фазе для получения длинных волокон.

«Уникальный вертикальный рост материала позволяет нам создавать электроды PEDOT, которые накапливают гораздо больше энергии, чем традиционные [плёнки] PEDOT, — сказал Махер Эль-Кади (Maher El-Kady), автор-корреспондент и материаловед Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. — Электрический заряд накапливается на поверхности материала, а традиционные плёнки PEDOT не имеют достаточной площади поверхности, чтобы удерживать очень большой заряд. Мы увеличили площадь поверхности PEDOT и, таким образом, его ёмкость настолько, чтобы создать суперконденсатор».

Созданный таким образом суперконденсатор показал ёмкость 4600 мФ/см², что значительно выше, чем у обычных полимерных плёнок из того же материала. Это примерно в четыре раза больше, чем у современных суперконденсаторов на той же основе. Также новая разработка обеспечивает 100-кратное улучшение проводимости и выдерживает 70 тыс. циклов заряда и разряда. Учёные уверены, что за этой новинкой — будущее.

Для противников безопасного извлечения устройств — Akasa выпустила корпус для SSD с суперконденсатором

Компания Akasa выпустила внешний корпус AK-ENU3M2-08 для NVMe-накопителей формата M.2 2230. От других аналогичных решений новинка отличается наличием суперконденсатора, который, по заявлению производителя, предотвращает потерю данных при неожиданной потере питания SSD.

 Источник изображений: Akasa

Источник изображений: Akasa

Модель AK-ENU3M2-08 совместима со многими моделями смартфонов iPhone и поддерживает прямую запись видео на диск в разрешении ProRes 4K. Однако её ключевая особенность заключается в способности поддерживать работу SSD в течение 5–6 минут после отключения постоянного источника питания, при условии полной зарядки суперконденсатора. Этого времени достаточно для завершения передачи данных из буфера обмена во флеш-память накопителя.

Причины внезапной потери питания у SSD могут быть разными. Чаще всего это происходит из-за отключения электроэнергии или пренебрежения функцией «Безопасное извлечение устройства».

Кроме того, AK-ENU3M2-08 поддерживает сквозную передачу до 100 Вт мощности через USB. Устройство оснащено разъёмом USB 3.2 Type-C, обеспечивающим скорость передачи данных до 10 Гбит/с, что ниже по сравнению с некоторыми конкурентами. Однако такая скорость может компенсироваться повышенной безопасностью передачи данных.

Стоимость AK-ENU3M2-08 производитель пока не раскрыл.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Steam открылось тестирование Valor Mortis от разработчиков Ghostrunner — ролевого боевика от первого лица в духе Dark Souls и BioShock 8 ч.
Ninja Gaiden 4, Baldur’s Gate, новая игра от создателей Psychonauts и многое другое: Microsoft раскрыла первые новинки Game Pass после подорожания 10 ч.
«Билайн Big Data & AI» и IVA Technologies займутся совместной разработкой ИИ-продуктов 10 ч.
«Интернет — не свалка для негатива»: в китайских соцсетях массово банят пессимистов 10 ч.
Еврокомиссия выделит €1 млрд на внедрение ИИ в десяти отраслях 11 ч.
Демоны, титаны и невообразимые ужасы: новый геймплейный трейлер Painkiller показал, почему в чистилище веселее с друзьями 11 ч.
Российский рынок IaaS и PaaS отметился 30-проценным ростом с начала года 13 ч.
Beeline Cloud представил комплексное решение для работы с «1С» в защищённом облаке 15 ч.
Разработчик Baldur’s Gate 3 бросил тень на план Илона Маска «сделать игры снова великими» с помощью ИИ 15 ч.
У Gemini обнаружили уязвимость с подменой символов, но Google решила ничего не делать 16 ч.