Томские инженеры в сотрудничестве с китайскими специалистами создали микроконденсатор, который работает в экстремальных температурных условиях. Как сообщила пресс-служба Томского политехнического университета, устройство функционирует при температурах от -30 до +80 градусов Цельсия, сохраняя более 75,5% своей ёмкости. Это открытие может стать основой для гибких накопителей энергии.
Микроконденсаторы — это перспективные устройства для хранения энергии, которые отличаются высокой мощностью, быстрой зарядкой и стабильностью. Однако современные гибкие аккумуляторы теряют свою эффективность при экстремальных температурах: при низких они замерзают, а при высоких — высыхают.
Новый гибкий микроконденсатор состоит из дисульфида молибдена, оксида графена и гидрогелевого электролита с полиакриламидом, трегалозой и хлоридом лития. Эти компоненты предотвращают замерзание при отрицательных температурах и уменьшают испарение влаги при высоких.
Профессор Рауль Родригес из Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ подчеркнул, что современная носимая электроника должна быть не только энергоёмкой, но и гибкой, лёгкой, устойчивой к температурным перепадам и механическим повреждениям. Новая технология обеспечивает высокую плотность энергии, долговечность и использование доступных материалов, что делает её перспективной для массовых производств.
Микроконденсатор имеет плотность энергии до 15,0 МВт·ч/см³ и сохраняет ёмкость после 8000 циклов зарядки-разрядки. Его можно использовать в носимой электронике, медицинских приборах и системах бесперебойного питания. В будущем планируется улучшить материалы электродов и состав гидрогеля для повышения эффективности и долговечности устройства.
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Power Sources. В работе участвовали учёные из Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ и Университет электронных наук и технологий Китая.