Учёные из Корейского института науки и технологий создали суперконденсатор, который может стать альтернативой традиционным батареям. Технология использует одностенные углеродные нанотрубки и проводящий полимер полианилин и устраняет ключевые недостатки суперконденсаторов, такие как низкая энергоёмкость.

Традиционные батареи, использующие химические реакции для хранения энергии, обеспечивают длительное время работы, но заряжаются медленно и изнашиваются после нескольких тысяч циклов. Суперконденсаторы, напротив, накапливают энергию за счёт разделения электрических зарядов, что позволяет им заряжаться практически мгновенно и выдерживать множество циклов без деградации. Однако их слабое место — низкая энергоёмкость, из-за чего они не могли полностью заменить батареи.

Ученые решили эту проблему, создав композитный материал из углеродных нанотрубок и полианилина. Нанотрубки обеспечивают высокую проводимость и прочную структуру, а молекулы полианилина действуют как миниатюрные энергоячейки, равномерно распределённые по всей структуре. Это позволило значительно увеличить ёмкость хранения энергии и мощность суперконденсатора.

Тестирование показало, что новый суперконденсатор сохраняет стабильность после более чем 100 000 циклов зарядки-разрядки и демонстрирует высокую устойчивость в условиях повышенного напряжения. Благодаря гибкости материала его можно сворачивать и сгибать, что делает его идеальным для применения в носимых устройствах. Кроме того, учёные разработали плёночные структуры на основе этой технологии, что снижает затраты на производство и упрощает масштабирование.

«Эта технология преодолевает недостатки суперконденсаторов благодаря использованию одностенных углеродных нанотрубок и проводящих полимеров», — отметил соавтор исследования доктор Бон-Чеол Ку. Он добавил также, что команда продолжит совершенствовать и внедрять в производство высокопроизводительные углеродные волокна на основе нанотрубок.