Ионисторы, или суперконденсаторы накапливают заряд электростатически, в отличие от аккумуляторов, работающих на основе химических реакций. Они отличаются долгим сроком службы, большими максимальными токами зарядки и разрядки, высокой надежностью, однако их удельная энергоемкость оставляет желать лучшего.

В качества электродов для ионисторов используются пористые материалы, от площади которых зависит объем накопленной энергии. Команда специалистов из Университета Монаш нашла способ значительно увеличить площадь поверхности, просто изменив способ термической обработки материала, сообщает IE.

Секрет изобретения кроется в архитектуре материала на основе оксида графена (multiscale reduced graphene oxide, M-rGO). Он синтезируется из природного графита. Используя быстрый термический отжиг, исследователи создали сильно изогнутые графеновые структуры с точными траекториями для быстрого перемещения ионов.

В результате получился суперконденсатор, обладающий как высокой плотностью энергии, так и высокой плотностью энерговыделения — сочетанием, которое редко встречается в одном устройстве. Исследователи также подчеркнули совместимость материала с технологиями промышленного производства.

«Плотность энергии по объему достигает в ионных жидких электролитах 99,5 Вт·ч/л, а плотность энерговыделения — 69,2 кВт/л. Устройства быстро заряжаются и демонстрируют отличную циклическую стабильность», — отметил Петар Йованович, один из исследователей. Эти показатели — одни из самых высоких среди углеродных ионисторов.

Разработчики уже приступили к коммерциализации изобретения.

Исследователи из США разработали метод выращивания наноскопических полимерных волокон PEDOT, которые по своим характеристикам подходят для изготовления ионисторов с высокой проводимостью.