Суперконденсаторы на основе мятого графена

22.09.2025

Ученые из Университета Монаша (Австралия) продемонстрировали новый тип графенового материала, получивший название многомасштабный восстановленный оксид графена (M-rGO). Он создается из природного графита и подвергается особой термической обработке, благодаря которой образуется изогнутая поверхность с множеством каналов. Такая структура обеспечивает быстрый и эффективный транспорт ионов, что является ключевым фактором для повышения емкости суперконденсаторов.

Руководитель проекта, профессор Майнак Маджумдер, возглавляющий Исследовательский центр ARC по перспективному производству с использованием 2D-материалов (AM2D), отметил, что их команда смогла значительно увеличить площадь поверхности графена. Это открытие, по его словам, открывает дорогу к созданию устройств, которые смогут не только накапливать энергию в объемах, сравнимых с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами, но и выдавать ее во много раз быстрее.

Особый интерес вызывает то, что новый материал сочетает высокую плотность энергии с высокой удельной мощностью - свойства, которые крайне редко встречаются одновременно. В ионных жидких электролитах исследователи достигли объемной плотности энергии в 99,5 ватт-часа на литр и удельной мощности до 69,2 киловатт на литр. При этом устройства показали отличную стабильность даже при многократных циклах быстрой зарядки.

Научный сотрудник центра ARC AM2D, доктор Петар Йованович, подчеркнул, что полученные показатели являются одними из лучших в истории исследований углеродных суперконденсаторов. Важным преимуществом он назвал возможность масштабного производства технологии и ее совместимость с доступным австралийским сырьем, что делает разработку экономически привлекательной.

О перспективах практического применения рассказал и технический директор компании Ionic Industries, дочерней структуры Университета Монаша, доктор Филип Эйчисон. По его словам, предприятие уже наладило выпуск графеновых материалов в коммерческих объемах и сотрудничает с индустриальными партнерами для внедрения инновации в реальные устройства, востребованные на рынке.

Таким образом, изогнутый графен может стать основой нового поколения суперконденсаторов, способных заменить традиционные аккумуляторы в ряде приложений. Если технология оправдает ожидания, будущее энергетики может измениться: дома, транспорт и электронные устройства будут заряжаться быстрее, работать дольше и потреблять энергию с куда большей эффективностью, чем сегодня.

<< Назад: Исчезновение динозавров изменило реки и леса 22.09.2025

>> Вперед: Бактерии превращают цемент в аккумулятор энергии 21.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Ультракомпактная древесина 08.08.2019 Ученые из Мэрилендского университета в Колледж-Парке открыли технологию получения нового высокофункционального структурного материала из древесины, который обладает впечатляющими свойствами. "Ультракомпактная древесина" формируется кипячением деревянного блока в водном растворе сульфита натрия с добавлением натриевой щелочи. При этом происходит частичное удаление из древесины прочных структурных полисахаридов, лигнина и гемицеллюлозы. Казалось бы, это должно ослабить ее, однако затем образец сдавливается между металлическими пластинами пресса (снова при температуре 100 °C) под давлением 5 МПа, т. е. около 50 атмосфер. Такое воздействие сминает сохранившиеся наиболее стабильные полимеры, уменьшая образец примерно на 20 процентов и делая его втрое более плотным. Эксперименты с таким материалом показали, что на растяжение он выдерживает в 11,5 раз большую нагрузку, чем необработанные образцы исходной древесины. Фактически этот показатель сравним со свойствами хорошей стали, и при этом "ультракомпактная древесина" остается намного легче нее. Но особенно эффектной оказалась демонстрация ее "пуленепробиваемых" характеристик. На видеозаписи видно, что снаряд, движущийся на скорости 30 м/с, легко прошивает обычную древесину, но задерживается слоем "ультракомпактной древесины" той же толщины. Авторы добавляют, что детальный состав раствора для получения нового материала зависит от вида исходной древесины, но в любом случае не включает в себя ни дорогих, ни опасных для окружающей среды веществ. "Ультракомактная древесина" способна стать подходящей "зеленой" альтернативой традиционным сталям для сооружения зданий и даже мостов, автомобильных кузовов и железнодорожных вагонов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025