Поиск по публикациям и новостям

Российские учёные представили новую модель двойного электрического слоя для суперконденсаторов
Разработка поможет повысить эффективность накопления заряда в устройствах, используемых в электронике и электромобилях.

Учёные разработали новую модель, которая позволяет лучше понять механизм работы двойного электрического слоя (EDL) в суперконденсаторах и предсказывать их способность накапливать заряд. Эта модель согласуется с экспериментальными данными и поможет усовершенствовать суперконденсаторы, которые играют ключевую роль в портативной электронике и электромобилях.

Если батарею можно представить как ёмкость, которая медленно накапливает энергию, то суперконденсатор — это сосуд, который можно быстро наполнить и мгновенно разрядить. Суперконденсаторы работают с очень высокими токами, что делает их особенно полезными в ситуациях, требующих мгновенной и мощной отдачи энергии.

Новая модель, разработанная исследователями из МИЭМ НИУ ВШЭ и Научно-исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семёнова, углубляет наше понимание двойного электрического слоя на границе между электродом и раствором электролита. Модель уточняет классическое модифицированное уравнение Пуассона-Больцмана, учитывая сложные взаимодействия между ионами и молекулами воды, влияние электрических полей на структуру воды, а также пространственные ограничения движения ионов на поверхности электрода. Эти усовершенствования позволяют точнее описывать, как EDL сохраняет заряд в различных условиях, с особым акцентом на дифференциальную ёмкость — способность EDL сохранять заряд при небольших изменениях напряжения.

Используя водные растворы перхлората натрия и гексафторфосфата калия с серебряным электродом, исследователи подтвердили, что предсказания их модели полностью соответствуют экспериментальным данным. Модель может применяться не только к простым, но и к сложным электролитным системам, демонстрируя универсальность при работе с различными типами электролитов.

Этот прорыв откроет путь к разработке более эффективных суперконденсаторов, которые будут иметь решающее значение для повышения производительности современных технологий, таких как электромобили и портативная электроника, за счёт оптимизации способов накопления и высвобождения энергии. Исследование также создаст основу для разработки более сложных моделей, учитывающих ещё более сильные взаимодействия ионов с электродами, что актуально для реальных устройств.

Читать материалы по теме:

В России учёные улучшили сцепление в электродах для суперконденсаторов электромобилей

Импортозаместят Meyer Burger и Linton Kayex: в России появится станок для производства микросхем

В Москве создали новый тип материалов для современной электроники

Источники
Phys.org

Сейчас на главной

3 часа назад
«Практически снайперская винтовка». Военные высоко оценили модернизированный танк Т-80БВ

Экипажи эффективно поражают цели на дальности свыше 5 км

4 часа назад
Для военных разработали дрон-камикадзе-бомбардировщик «Варан-3»: первые кадры испытаний

Беспилотник с вертикальным взлетом построили по типу летающее крыло

7 апр. 2025 г., 19:08:23
Ценник спикировал вниз: полноприводный минивэн «Соболь NN 4х4» стал доступнее

Стоимость машины снизилась с 4,7 до 3,2 млн рублей

7 апр. 2025 г., 18:51:16
«Иск удовлетворить полностью»: Siemens проиграл суд заводу «Уральские локомотивы»

Причина иска — отказ от поставок оборудования для электропоездов «Ласточка» со стороны компании «Сименс мобильность»

7 апр. 2025 г., 18:40:52
«Россети» внедрили новые цифровые решения на подстанции «Надым»

В ЯНАО будет повышена надёжность работы энергообъектов

7 апр. 2025 г., 18:28:36
Тяговые электродвигатели НБ-520В прошли сертификацию

Электродвигатели предназначены для работы пассажирских электровозов ЭП1М

7 апр. 2025 г., 18:26:33
Российские учёные выяснили, как можно защитить от радиации космическую электронику

Неустойчивость к радиации была выявлена в спутниках Starlink

7 апр. 2025 г., 18:24:52
Российские танковые «мангалы» оказались эффективны против ПТУР и Javelin

Сетчатые козырьки начали ставить на танки уже с завода

7 апр. 2025 г., 18:18:21
Президент РФ утвердил закон, запрещающий рекламу в Instagram* и Facebook*

Запрет вступит в силу с 1 сентября 2025 года

7 апр. 2025 г., 17:59:48
Новая базовая станция связи «Шайба 895» в честь рекорда Овечкина появилась на ВДНХ

Скорость интернета до 585 Мбит/с и улучшенное покрытие на одной из главных площадок Москвы обеспечил МегаФон

7 апр. 2025 г., 17:55:18
Липовые домовые чаты и фейковые сайты госресурсов: мошенники хитро разводят россиян с помощью QR-кодов на подъездах

Ссылки ведут на страницы для перевода денег якобы на различные коммунальные нужды и для оплаты штрафов

7 апр. 2025 г., 17:38:34
Новую Lada Niva Urban с противотуманными фарами показали вживую: машину сфотографировали на конвейере

Автомобиль оснащён 1,7-литровым двигателем мощностью 83 лошадиные силы