Международная группа ученых, включающая специалистов из Наньянского технологического университета (Сингапур), университета Цинхуа (Китай), Case Western Reserve University (США) создала ионистор (суперконденсатор) с невиданными ранее свойствами. Он представляет собой гибкое волокно, состоящее из взаимосвязанной сети графена и углеродных нанотрубок, которое способно запасать энергию, сопоставимую с энергией тонкопленочных литиевых батарей. В перспективе такие ионисторы могут использоваться там, где сейчас используются аккумуляторы.
Емкость нового ионистора составляет 6,3 мкВт*ч/мм2, что является высшим достижением для миниатюрных суперконденсаторов на основе углерода. Устройство способно быстро заряжаться и отдавать энергию, значительно превосходя по этим параметрам возможности любых батарей.
Ученые разработали способ непрерывного производства волоконно-гибридного материала, что позволило создать образец ионистора длиной 50 м. Технология не предусматривает никаких ограничений по длине. Утверждается, что такие волокна могут быть вплетены в ткань одежды с тем, чтобы питать носимые медицинские приборы, средства связи, любую другую мелкую электронику. Также возможно применение для питания медицинских имплантов.
Опыты, проведенные с образцом, показали, что суперконденсатор-волокно гибок и прочен, и сохраняет свои свойства, несмотря на длительные физические воздействия.
Исследователи заявляют, что их работа является шагом к созданию устройства, в котором соединятся сильные стороны ионисторов и аккумуляторов — высокая мощность и энергетическая плотность. Это станет прорывной технологией для микроэлектроники и электрических транспортных средств. В настоящее время ведется работа по масштабированию технологии производства, с тем, чтобы сделать возможным коммерческое ее использование.
Руководителем исследования был профессор химии Юань Чэнь, в работе приняли его коллеги из Наньянского технологического университета, Цян Джан из университета Цинхуа, Лайминг Дай из Case Western Reserve University.
