Графен поможет сохранить энергию тормозящих автомобилей
Пористый графен, полученный исследователямиSanthakumar Kannappana et al., arXiv:1311.1548Инженеры из Технологического университета Кванджу в Корее создали основанный на графене ионистор, который почти не уступает литий-ионным батареям по емкости и способен полностью заряжаться всего за 16 секунд. Препринт исследования выложен в архиве Корнельского универсистета, кратко о нем пишет блог издания Technology Review.
В процессе изготовления частицы оксида графена восстанавливали в водном растворе при помощи гидразина. При этом смесь для ускорения реакции облучали ультразвуком. Полученный графеновый порошок спрессовывали в таблетки и высушивали их при высокой температуре и давлении. Получившийся пористый графен в ионисторе выступал в роли электрода.
По словам ученых, один грамм полученного таким образом пористого графена способен хранить 150 фарад электричества. Такая емкость позволяет запасти в килограмме вещества энергию около 64 ватт-час, что сравнимо с энергетической емкостью литиевых батарей, — она составляет обычно от 100 до 200 ватт на килограмм. При этом литиевые батареи требуют значительного времени для зарядки, а созданное корейскими инженерами устройство заряжается всего за несколько секунд.
Инженеры надеются, что подобные ионисторы можно будет применить для сохранения энергии при торможении автомобилей. Сейчас эту энергию напрямую использовать трудно, так как за несколько секунд аккумулятор зарядить невозможно.
Ионисторы, к которым относится новое графеновое устройство, по принципу действия являются в некотором роде гибридом электрического конденсатора и батареи. Энергия в них, как и в конденсаторах, накапливается в виде электрического поля между обкладками. Однако в роли обкладки при этом выступают не твердые вещества, а ионы. Поскольку при зарядке ионисторов ,в отличие от аккумуляторов, не происходит химических реакций, этот процесс занимает гораздо меньше времени.
