Ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю. А. совместно с коллегами из Южного федерального университета и Николаевского института неорганической химии СО РАН создали новый материал для суперконденсаторов, который хранит больше энергии и служит дольше. Как сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ, работа, опубликованная в научном журнале Science Direct, может улучшить промышленные системы, возобновляемую энергетику и бесперебойное питание.
Материал представляет собой гибкие электродные пленки на основе титановых и молибденовых максенов без связующих добавок. Ученые опытным путем подтвердили, что такие электроды накапливают почти вдвое больше энергии, чем электроды с одним из этих материалов. При этом высокая производительность сохраняется даже после 10 тысяч циклов заряда‑разряда. Такой эффект достигается благодаря уникальной структуре — упорядоченным вакансиям молибдена, обилию электрохимически-активных поверхностных групп и благоприятным межфазным взаимодействиям, которые облегчают проникновение ионов и ускоряют перенос заряда. Кроме того, в исследовании использовали безопасный водный раствор хлорида лития (LiCl) в качестве электролита — взамен традиционно применяемого сернокислого электролита H2SO4.
В исследовании был применен метод гидротермального травления MAX-фаз при синтезе MXен. Такой подход позволяет значительно сократить использование фторсодержащих реагентов, делая процесс синтеза MXен более экологичным. Кроме того, существенное улучшение свойств достигается при минимальном содержании дорогостоящего компонента Mo1.33CTx, что снижает потенциальную стоимость конечного продукта.
Новая технология сочетает высокую плотность хранения энергии с долговечностью и безопасностью, делая суперконденсаторы эффективнее, надежнее и экологичнее. Это шаг к более устойчивым и долговременным устройствам для накопления энергии.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что казанские ученые создали вакуумный датчик для квантовых вычислений.
