В отличие от существующих типов батарей, композитные полимерные суперконденсаторы накапливают и отдают заряд за секунды (максимум, минуты), а не часы. Но у них есть свои недостатки — каждый такой цикл снижает ресурс конденсатора, вдобавок они весьма хрупки и недолговечны. Однако исследователи из Кембриджского университета полагают, что разработанный ими «метод леденца» поможет решить эту проблему.
Особенность суперконденсаторов в том, что ионы из проводящего слоя полимеров проникают внутрь основного материала, что позволяет хранить больший заряд, чем при использовании только поверхностного слоя. Но глубина проникновения невелика, и чтобы остальная часть электрода не оставалась мертвым грузом, его делают предельно тонким и переплетают два слоя полимеров между собой на наноуровне. Площадь соприкосновения возрастает в разы, но прочность такой конструкции оставляет желать лучшего.
Группа Стояна Смукова из Кембриджа описывает свое изобретение по аналогии с традиционной американской рождественской конфетой. Красные и белые полоски двух полимеров всегда следуют друг за другом, при этом они закручиваются в спираль, но растянутую в пространстве. Это сравнительно легко, дешево в реализации и обеспечивает прочность и гибкость всей конструкции суперконденсатора.
Ранее та же команда добилась успехов в развитии концепции взаимопроникающих полимерных сетей, их новая разработка – попытка адаптировать теорию для задачи хранения энергии. Все работы носят теоретический характер и в настоящий момент идет поиск материалов и технологий, при помощи которых можно было бы построить прототип такого суперконденсатора. Если проект увенчается успехом, следующее поколение Интернета вещей будет использовать принципиально иную энергетическую базу, чем существующие гаджеты.
Источник: