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

4 апр. 2025 г., 22:15:26
Вечер пятницы подарит шанс увидеть полярные сияния: магнитная буря G1 наблюдается на Земле

Полярные сияния ожидаются в европейской части России

4 апр. 2025 г., 18:17:47
Ракета «Союз-2.1а» с кораблём «Союз МС-27» собраны и готовы к запуску на МКС

Пуск планируется 8 апреля в 08:47:15 по московскому времени

4 апр. 2025 г., 18:01:08
Турбоагрегат Аргаяшской ТЭЦ успешно отремонтировали и испытали

Обновленное оборудование повысило работу станции

4 апр. 2025 г., 17:30:00
Новая тактика: мошенники стали втираться в доверие к жертве, уверяя, что отправлять СМС не нужно

Схема состоит из трёх этапов, на одном из которых клиент банка сам звонит мошенникам

4 апр. 2025 г., 17:28:13
Компания «Открытая мобильная платформа» представила прототип десктопной версии отечественной ОС «Аврора»

Информацию о дате выхода продукта разработчик пока не разглашал

4 апр. 2025 г., 17:26:03
Сломал два ребра: бронежилет «Ратник» остановил осколок мины 120 мм и спас бойца

Бронежилет 6Б45 из комплекта «Ратник» — средство индивидуальной бронезащиты 5А класса

4 апр. 2025 г., 17:23:02
Проекты «Марафон IoT» и «Скиф» приостановят работу?: смена руководства в «Сфере» может перекрыть им кислород

Их судьбу решат до 1 мая 2025 года

4 апр. 2025 г., 17:00:00
На заводе «Красное Сормово» готовят к испытаниям второй краболов-процессор проекта КСП01 «Кильдин»

Судостроители завершают монтаж систем на борту нового специализированного судна

4 апр. 2025 г., 16:27:38
«Яндекс Go» в помощь: оплатить проезд в Ярославле теперь можно через Bluetooth или по QR-коду

Новый способ оплаты доступен более чем в 900 автобусах, троллейбусах и трамваях города

4 апр. 2025 г., 16:24:56
Не боится грязи, и везде пройдет: новую версию квадроцикла Charmax 1100 Mud Force представили на выставке «Мотовесна 2025»

Заводская комплектация включает алюминиевую защиту днища

4 апр. 2025 г., 16:21:06
Компания «Алроса» создала «Новое солнце» — крупнейший бриллиант в истории России

Камень в 200 карат имеет редкий оттенок — Vivid Yellow

4 апр. 2025 г., 16:17:58
Изучить недра Кубы поможет цифровой двойник: геологическое сотрудничество российских и кубинских учёных спустя 37 лет

Новая технология поможет в деталях изучить недра Кубы как недропользователям, так и студентам