Медь отлично проводит ток, но не любит агрессивную среду суперконденсатора. Ученые защитили электрод с помощью никелевого покрытия толщиной всего 6 нанометров.
Медь — отличный проводник электричества, но, как выяснилось, слишком уязвимый материал для суперконденсаторов. В щелочном электролите она окисляется, разрушается и постепенно лишает электрод способности накапливать энергию. Российские ученые нашли способ исправить этот недостаток: они облачили медную нанопроволоку в никелевую броню. И она выдержала серьезное испытание — 10 тысяч циклов зарядки и разрядки.
Новый электродный материал разработали специалисты Института общей и неорганической химии имени Курнакова РАН совместно с коллегами из Московского физико-технического института. Результаты работы опубликованы в Journal of Energy Storage («Хранение энергии»).
Медь работает, никель защищает: эффективный союз на наноуровне
Суперконденсаторы умеют быстро накапливать и отдавать энергию, развивают высокую мощность и способны выдерживать сотни тысяч рабочих циклов. Поэтому они представляют интерес для портативной электроники и других устройств, которым необходимы компактные и выносливые накопители энергии.
Но есть нюанс: эффективность таких устройств зависит не только от химического состава электродов, но и от их внутреннего устройства. Именно здесь исследователи сделали ставку на необычную комбинацию двух металлов.
Медные нанопроволоки хорошо проводят электричество и обходятся значительно дешевле аналогичных наноструктур из золота и серебра. Однако в щелочном электролите медь быстро окисляется. В итоге нанопроволоки разрушаются, превращаясь в отдельные частицы оксида меди, а проводящая сеть распадается.
Источник: hi-tech.mail.ru