Исследователи Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) разработали простой и недорогой метод синтеза высокоэффективного углеродного материала — пенографита. Эта разработка открывает новые возможности для создания суперконденсаторов с повышенной энергоемкостью, сообщает ТАСС.
Технология ориентирована на решение стратегической задачи по созданию надежных систем энергоснабжения для работы в экстремальных условиях. Особенно актуально это для освоения северных регионов, где обычные аккумуляторы теряют эффективность при температурах ниже -40 °C. Разработка также имеет большое значение для авиационной и транспортной отраслей, где востребованы компактные и мощные накопители энергии.
Ключевым преимуществом новой методики является её экономичность и доступность. В отличие от дорогостоящего производства графена, казанские ученые предложили способ получения пенографита с использованием обычной бытовой микроволновой печи. Это исключает необходимость в сложном и дорогом промышленном оборудовании.
«Пенографит работает эффективнее традиционного технического углерода, который применяется даже в коммерческих литий-ионных аккумуляторах, — отмечается в сообщении. — Благодаря своей слоистой структуре он распределяется в активной массе равномерно, заполняя весь объем электрода и обеспечивая надежный электрический контакт».
По словам доцента кафедры нанотехнологий в электронике КНИТУ-КАИ Михаила Морозова, будущее за трёхмерными электродами. Их повышенная плотность активных веществ позволяет добиться более высокой удельной емкости, что особенно важно для гибридных суперконденсаторов, сочетающих высокую мощность и значительную энергоёмкость.
Разработка легко масштабируется до промышленного уровня, что имеет особое значение в контексте развития отечественной научно-технической базы. Новый материал может найти применение не только в суперконденсаторах для авиации и спецтехники, но и в системах рекуперации энергии, электромобилях и портативной электронике, позволяя создавать более легкие и компактные источники питания.
Результаты исследований казанских ученых опубликованы в рецензируемом научном журнале «Авиационная техника».
