Асимметричный суперконденсатор, изобретённый в США, открывает новый путь к созданию средств хранения энергии, в которых высокая удельная ёмкость одновременно сочеталась бы с высокой же мощностью, низкой стоимостью и превосходной выносливостью.

Рис. 1. Монокристаллические наночастицы гидроксида никеля,
выращенные на графеновом листе. Толщина этих гексагональных
частиц меньше 10 нанометров, ширина — 200–300 нм
(фото Hailiang Wang et al.).

Учёные из Стэнфорда (Stanford University) построили опытный суперконденсатор на основе пары необычных электродов. Как пишет Green Car Congress, для одного из них авторы проекта использовали гибридный материал RuO₂/графен, а для второго — Ni(OH)₂/графен. В качестве электролита был взят безопасный (негорючий) водный раствор гидроксида калия (KOH).

Важно отметить, что и оксид рутения, и гидроксид никеля представляли собой армию наноразмерных частиц, выращенных на высококачественных листах графена.

В результате стэнфордский суперконденсатор показал высокую плотность сохраняемой энергии в 48 Вт-ч/кг (это выше, чем у свинцово-кислотных батарей) при удельной мощности в 0,23 кВт/кг, а также просто выдающуюся мощность в 21 кВт/кг при всё ещё удивительной (для суперконденсаторов) удельной ёмкости в 14 Вт-ч/кг.

Рис. 2. Удельная мощность (по вертикали) и удельная ёмкость (по горизонтали) нескольких вариантов суперконденсаторов, отличающихся материалом электродов. Примечательный стэнфордский новичок показан красным (иллюстрация Hailiang Wang et al.).

Результаты исследований опубликованы в статье:

Hailiang Wang, Yongye Liang, Tissaphern Mirfakhrai, Zhuo Chen, Hernan Sanchez Casalongue and Hongjie Dai Advanced asymmetrical supercapacitors based on graphene hybrid materials. – Nano Research. – DOI: 10.1007/s12274–011–0129–6; оригинал статьи.