Новый суперконденсатор может увеличить емкость хранения на 3000%

В недавнем исследовании, опубликованном в научном журнале Energy Letters (США), исследователи из Департамента приборостроения и прикладной физики (IAP) Индийского института науки (IISc) использовали полевые транзисторы (FET) в качестве коллекторов вместо металлических электродов, которые широко используются в конденсаторах сегодня.

«Использование полевых транзисторов в качестве электродов для суперконденсаторов — это новый подход к регулированию заряда в конденсаторах», — сказал Абха Мишра, профессор IAP и автор исследования.

Чередование слоев MoS2 и графена толщиной всего в несколько атомов способствует повышению подвижности электронов.

В токовых конденсаторах обычно используются электроды из оксидов металлов, что ограничивает подвижность их электронов. Поэтому исследователи решили создать смешанные полевые транзисторы, состоящие из чередующихся слоев дисульфида молибдена (MoS2) и графена.

В результате исследования был разработан миниатюрный суперконденсатор с превосходной емкостью хранения и сжимаемостью по сравнению с существующими устройствами хранения. При определенных условиях емкость нового суперконденсатора имеет впечатляющий прирост — до 3000%. Это позволяет крошечному запоминающему устройству хранить огромное количество заряда.

Размеры устройства также намного компактнее, чем у существующих суперконденсаторов, что делает его пригодным для широкого спектра применений: от уличного освещения до бытовой электроники, электромобилей и медицинских приборов.

По словам исследователей, новый суперконденсатор будет сочетать в себе лучшие качества аккумуляторов и конденсаторов: способность хранить и высвобождать большие объемы энергии, что делает его весьма востребованным в электронных устройствах следующего поколения. Поскольку эти суперконденсаторы настолько малы, их невозможно увидеть без микроскопа, а процесс их изготовления требует высокой точности.

В будущем исследователи планируют изучить возможность замены MoS2 другими материалами для дальнейшего увеличения емкости этого суперконденсатора.

(по данным Devsday)

Источник