Пластиковый суперконденсатор бьет рекорды по емкости и сроку службы

Высокая проводимость и емкость PEDOT, полимера углеводородных колец, во многом ограничена тем, что площадь его поверхности очень мала. Этот фактор определяет электрические свойства любого конденсатора.

Исследователи из Калифорнийского университета модифицировали эту структуру таким образом, что она очень напоминает мех или шкурку. Другими словами, доступная площадь поверхности была значительно увеличена за счет использования углеродных нанотрубок и графена в качестве материалов-носителей. Это увеличивает емкость до значения 4 600 миллифарад на квадратный сантиметр, что в десять раз больше, чем у классического PEDOT. Кроме того, это позволяет добиться гораздо большей долговечности: После 70 000 циклов зарядки сохранилось 70% первоначальной емкости. В общей сложности можно провести почти 100 000 циклов зарядки.

Есть еще одно преимущество по сравнению с обычными аккумуляторными элементами: поскольку для хранения не требуется никаких химических процессов, возможны очень высокие мощности зарядки и разрядки. Если их разработать в более крупных масштабах, их можно будет интегрировать в электросети для непосредственного накопления избыточной энергии и столь же быстрого ее высвобождения при необходимости.

Учитывая чрезвычайно долгий срок службы (который составит почти 10 лет даже при ежечасной разрядке), высокую емкость хранения и очень высокую емкость зарядки, возможен широкий спектр применения. Солнечные батареи, например, уже сочетаются с конденсаторами, чтобы сбалансировать колебания производства.