Новый конденсатор удачно совместил ёмкость с мощностью

Асимметричный суперконденсатор, изобретённый в США, открывает новый путь к созданию средств хранения энергии, в которых высокая удельная ёмкость одновременно сочеталась бы с высокой же мощностью, низкой стоимостью и превосходной выносливостью.

Монокристаллические наночастицы гидроксида никеля, выращенные на графеновом листе. Толщина этих гексагональных частиц меньше 10 нанометров, ширина — 200-300 нм (фото Hailiang Wang et al.).

Учёные из Стэнфорда (Stanford University) построили опытный суперконденсатор на основе пары необычных электродов. Как пишет Green Car Congress, для одного из них авторы проекта использовали гибридный материал RuO₂/графен, а для второго — Ni(OH)₂/графен. В качестве электролита был взят безопасный (негорючий) водный раствор гидроксида калия (KOH).

Важно отметить, что и оксид рутения, и гидроксид никеля представляли собой армию наноразмерных частиц, выращенных на высококачественных листах графена. (Детали раскрывает статья в Nano Research.)

В результате стэнфордский суперконденсатор показал высокую плотность сохраняемой энергии в 48 Вт-ч/кг (это выше, чем у свинцово-кислотных батарей) при удельной мощности в 0,23 кВт/кг, а также просто выдающуюся мощность в 21 кВт/кг при всё ещё удивительной (для суперконденсаторов) удельной ёмкости в 14 Вт-ч/кг.

Удельная мощность (по вертикали) и удельная ёмкость (по горизонтали) нескольких вариантов суперконденсаторов, отличающихся материалом электродов. Примечательный стэнфордский новичок показан красным (иллюстрация Hailiang Wang et al.).