Изготовлены электроды на основе графена с высокой удельной ёмкостью для «суперконденсаторов»
В Стэнфордском университете (США) была
опробована перспективная методика создания электродов для
«суперконденсаторов» (конденсаторов с двойным электрическим слоем).
Материалом для экспериментов стали наноструктурированные электроды на базе графена и диоксида марганца,
отличающиеся простотой изготовления, невысокой стоимостью и
доступностью исходных материалов. Заготовки формировались на основе
полиэстерной ткани, которую погружали в графеновые «чернила»,
высушивали, получая стабильное покрытие, и наносили поверх него MnO2.
Распространение подобных MnO2-электродов сдерживают слабые
электронная и ионная проводимости, ведущие к низкой плотности мощности.
Пытаясь устранить этот недостаток, учёные несколько усложнили описанную
выше технологию, добавив ещё одну операцию — создание проводящей
оболочки из углеродных нанотрубок или полимера
(полиэтилендиокситиофен:полистиролсульфоната).
Рис. 1. Схема электродов с проводящей оболочкой и результаты измерений.
Чёрным отмечены характеристики обычных электродов на базе графена и
диоксида марганца, красным — электродов с покрытием из нанотрубок,
синим — устройств с полимерным покрытием. (Иллюстрация из журнала Nano
Letters).
Измерения показали, что
проводящая оболочка увеличивает удельную ёмкость MnO2-электродов
сразу на 20 (в случае нанотрубок) или 45 процентов и приближает её
численное значение к 400 Ф/г. Кроме того, **модифицированные
наноструктуры из графена и MnO2 продемонстрировали отличную
эксплуатационную долговечность, сохранив более 95% исходной ёмкости по
завершении 3 000 рабочих циклов.
В ближайшем будущем авторы хотят выполнить аналогичные опыты с электродами литий-ионных аккумуляторов.
«Наша методика создания проводящей оболочки подходит для самых
разных электродных материалов, которые обеспечивают высокую плотность
энергии, но не реализуют свой потенциал из-за слабой проводимости», —
замечает участник исследования Гуйхуа Юй (Guihua Yu).
Полная версия отчёта опубликована в статье:
Guihua Yu, Liangbing Hu, Nian Liu, Huiliang Wang, Michael Vosgueritchian, Yuan Yang, Yi Cui, and Zhenan Bao Enhancing the Supercapacitor Performance of Graphene/MnO2 Nanostructured Electrodes by Conductive Wrapping. – Nano Letters. – 2011. – 11(10). – pp. 4438–4442; DOI: 10.1021/nl2026635.
- Источник(и):
1. physicsworld.com 2. compulenta.ru
http://www.nanonewsnet.ru/news/2011/izgotovleny-elektrody-na-osnove-grafena-s-vysokoi-udelnoi-emkostyu-dlya-superkondensatorov
| 
