Исследователи из Техасского университета разработали технологию изготовления и получили образцы углерода, который имеет сложную губкообразную трехмерную структуру,благодаря чему он может использоваться в качестве обкладок (электродов) будущего поколения суперконденсаторов.

Суперконденсаторы – это электрические конденсаторы огромной емкости, превосходящие по всем параметрам даже самые совершенные аккумуляторные батареи. Их способность моментально принимать и отдавать электрический заряд делает их весьма перспективными для использования в энергетических сетях, электромобилях и электронной технике.

«Мы синтезировали углерод со структурой, подобной структуре губки, имеющий площадь поверхности 3.1 квадратный метр на грамм вещества. Электрическая проводимость этого углерода так же была повышена в несколько раз по сравнению с простым углеродом, графитом» – рассказывает ведущий исследователь, профессор Родни С Руофф (Prof Rodney S Ruoff). – «Процессы и технологии, использованные нами, полностью масштабируемы и могут быть легко реализованы на уровне массового производства такого материала».

Рис. 1.

Процесс, разработанный техасскими учеными для производства нового вида углерода, использует источники мощного микроволнового излучения. Энергия этого излучения расслаивает обычный графит, на короткое время превращая его в окись графита. Эта окись графита, опять же под воздействием микроволнового излучения, моментально распадается, вступая в реакцию с соединением калия, которое, в свою очередь преобразуется в гидроокись калия. В результате получается углеродная «губка» состоящая из огромного количества микроскопических отверстий, заполненных гидроокисью калия, которая при растворении водой выступает в качестве токопроводящего электролита.

Сотрудники Национальной лаборатории Брукхевена, используя электронные микроскопы с высокой разрешающей способностью, провели анализ полученных образцов углеродного материала. Они подтвердили, что новый материал имеет очень сложную трехмерную структуру, стенки которой состоят в основном из углерода толщиной в один атом, здесь достаточно уместно вспомнить пресловутый графен или углеродные нанотрубки, обладающие очень высокой электрической проводимостью.

Представители Техасского университета уже подали заявку на патент изобретения в Американское патентное бюро. А результаты этих исследований были изданы в одном из последних выпусков журнала Science.