Hitech logo

Чистая энергия

Разработан полимерный ионистор с высокой проводимостью

TODO:
Георгий Голованов23 января, 17:04

Материал PEDOT принадлежит к классу полимеров, проводящих электричество. Его применяют в сенсорных экранах, органических солнечных элементах, электрохимических устройствах. Однако для использования в качестве источников энергии проводимость этого материала была недостаточно высокой. Исследователи из США разработали метод выращивания наноскопических волокон PEDOT, которые по своим характеристикам подходят для изготовления накопителей энергии.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Ограничения, свойственные полимерам PEDOT, специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе преодолели, разработав уникальный метод выращивания из паровой фазы нановолокон PEDOT. В результате волокна материала растут как трава, вертикально, что позволяет создавать из них электроды, накапливающие больше энергии.

Ионисторы накапливают энергию в виде электрического заряда на поверхности и могут быстро отдать его целиком при необходимости. Они отлично подходят для тех случаев, когда энергия требуется в большом количестве и прямо сейчас, например, в фотовспышках или системах рекуперативного торможения. Увеличение площади поверхности ведет к увеличению емкости ионистора и, следовательно, к повышению производительности.

«Электрический заряд накапливается на поверхности материала, а у традиционных пленок PEDOT не хватает поверхности, чтобы удерживать большой заряд. Мы повысили площадь поверхности PEDOT и, таким образом, увеличили ее емкость в достаточной мере, чтобы получился ионистор», — заявил Махер Эль-Кади, один из исследователей.

Новый ионистор из волокон PEDOT демонстрирует поразительную проводимость — она в 100 раз выше, чем в коммерческих ионисторах из того же материала, а площадь электрохимически активной области в четыре раза больше, чем у обычного полимера PEDOT. Это означает, что емкость ионистора составляет 4600 мФ/см2. Срок службы — 70 000 циклов зарядки-разрядки.

Разработка может найти применение в бытовой электронике, электромобилях и накопителях энергии, пишет IE.

В прошлом году в США создали ионистор тоньше человеческого волоса. Технология обещает совершить революцию в системах накопления энергии в разных отраслях индустрии, в том числе, в медицине, авиации, электрическом транспорте, бытовой электронике и в военной промышленности.