Новый тип суперконденсаторов сможет вытеснить аккумуляторные батареи в системах хранения большого количества энергии - «Наука и технологии»

Используя гибридный материал, кварцевый гель, и самособирающиеся тонкопленочные изоляторы из монослойной пленки определенных органических соединений, исследователи из Технологического университета Джорджии разработали структуру нового материала для изготовления суперконденсаторов, который обеспечивает значения электрической емкости и плотности хранения энергии, конкурирующие с аналогичными показателями некоторых типов аккумуляторных батарей.

Конденсаторы и суперконденсаторы, в отличие от аккумуляторных батарей, могут поглотить или отдать достаточно быстро большой электрический ток. Поэтому применение суперконденсаторов гораздо практичней, нежели использование аккумуляторных батарей там, где необходимо хранение большого количества энергии, которую в некоторых случаях, требуется отдавать с максимально высокой скоростью, к примеру, в электромагнитных орудиях в электрических автомобилях, в дефибрилляторах и т.п.

"Изюминкой" нового материала для создания суперконденсаторов является двойной изолирующий слой, состоящий из наноразмерных самособирающихся монослоев (self-assembled monolayer, SAM), которые, в свою очередь, состоят из молекул жирных кислот определенного типа. Изолятор из такого материала располагается между пленкой кварцевого геля и майларовой пленкой, армированной алюминиевыми электродами. Структура двойного изоляционного слоя блокирует любое проникновение электронов от алюминиевых электродов в кварцевый слой, что обуславливает очень низкое значение тока собственной утечки суперконденсатора и высокий показатель плотности хранения энергии.