18.12.2012

Суперконденсатор

Сообщалось, что обычные чернила от шариковой ручки совершенно неожиданно стали одним из ключевых компонентов гибкого углеродистого суперконденсатора, который можно изгибать много раз без любых потерь его электрических характеристик. Суперконденсаторы - это такие электронные приборы, которые могут быстро накопить и отдать большие количества электрической энергии, гораздо быстрее химических аккумуляторных батарей. Они могут применяться везде, где есть необходимость быстрого накопления электрической энергии, к примеру, в электрических автомобилях и в системах энергоснабжения для уравновешивания бросков энергопотребления. Новый "чернильный" суперконденсатор имеет диаметр всего в несколько миллиметров. Его электрические характеристики превосходят характеристики других подобных приборов на основе углеродных волокон минимум в 10 раз. Исследователи из Пекинского университета, Китай, создали свой суперконденсатор, покрыв два углеродистых волокна слоем чернил. Затем эти волокна были свернуты в компактную форму и упакованы в гибкий полимерный корпус, заполненный жидким электролитом. Чернила из шариковых ручек были использованы после того, как в результате других исследований было обнаружено, что в них содержится большое количество углеродных наночастиц, подходящих замечательно по размерам и форме для хранения электрических зарядов. Когда на углеродное волокно покрывается чернилами, то за счет содержащихся в них углеродных наночастиц эффективная площадь волокна, которое выступает в качестве электрода суперконденсатора, увеличивается во много раз, увеличивая пропорционально его электрическую емкость. Один грамм чернил, равномерно распределенный по поверхности электрода может увеличить эффективную площадь на целых 27 квадратных метров. 
Согласно информации, полученной от разработчиков нового суперконденсатора, такие суперконденсаторы, благодаря их малым размерам, весу и гибкости, найдут широкое применение в современно портативной электронике и, весьма вероятно, в тонкой и гибкой электронике будущего. 
А теперь проведем анализ информации: электролитический конденсатор не может быть создан только из углеродных волокон, электролита и корпуса, так как углерод на границе с электролитом всегда проявляет свойство проводника и двойной электрический слой не образуется. Относительно чернил из шариковой ручки известно, что они являются вязкой жидкостью, содержащей органорастворимый краситель, канифоль, различные растворители, возможно сажу. Но гораздо более мелкую, неосаждаемую дисперсию сажи содержит китайскую тушь. Зная характер и стиль китайских исследований я полагаю очевидным применение туши, а упоминание о чернилах для шариковой ручки сделано для дезинформации, так как канифоль и др. компоненты чернил достаточно неудобны. Только нужно добавить, что без дополнительных покрытий такой электрод работать не будет Состав покрытия - коммерческая тайна, впрочем для меня этот состав тайной не является. Поздравляю коллег из Китая с интересной наноразработкой, тем более похвально стремление к своему оригинальному "подчерку" в исследовательской работе.