Шведские учёные сделали бумагу-суперконденсатор
Инженеры из лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга (Швеция) разработали напоминающий бумагу материал, способный накапливать электрический заряд. Бумага состоит из наноцеллюлозы и токопроводящего полимера.
В кружочке диаметром 15 см и толщиной в несколько десятых долей миллиметра накапливается заряд в 1 Ф. При этом способность отдавать и накапливать заряд не теряется и после сотен циклов, а полный заряд накапливается за несколько секунд.
В данном случае «бумага» работает как суперконденсатор — гибрид конденсатора и химического источника тока. В основе материала лежит наноцеллюлоза, которая под в воде давлением расщепляется на волокна толщиной не более 20 нм. Затем в раствор добавляется полимер PEDOT: PSS, формирующий вокруг волокон плёнку. Остающаяся в структуре вода служит электролитом.
«Тонкие плёнки, способные выполнять роль конденсаторов, уже какое-то время известны,- говорит Ксавье Криспин [Xavier Crispin], профессор органической электроники и соавтор работы. — Наше достижение состоит в получении трехмерного материала. Мы можем делать этот материал любой толщины».
Бумага получается настолько прочной, что исследователи даже складывали из неё оригами, при этом материал сохранял свои свойства и не рвался. Несмотря на все свои интересные свойства, для производства бумаги не требуются дорогие и экологически вредные компоненты.
Исследователи подчёркивают, что их материал установил четыре «мировых рекорда» для органических проводников. Это максимальные для органики электрическая ёмкость и заряд, сила тока, одновременная проводимость ионов и электронов и минимальное сопротивление проводника.
Теперь исследователи будут разрабатывать технологию промышленного производства нового материала.
Ранее в этом году южнокорейские учёные предложили технологию улучшения характеристик суперконденсаторов, которая одновременно уменьшает количество мусора. Им удалось преобразовать сигаретные окурки в углеродный материал, превосходящий по своим свойствам текущие материалы, используемые в источниках питания.
