Учёные Satbayev University разработали новые наноматериалы для накопителей энергии и успешно протестировали их в прототипе гибридного суперконденсатора, передаёт Phoenix 24.
В ходе испытаний устройство формата pouch-cell продемонстрировало высокую стабильность, выдержав более 750 тысяч циклов заряда и разряда при удельной энергии 51 Вт·ч/кг и мощности 1 кВт/кг.
Исследовательские работы проводятся в лаборатории «Материаловедение и электрохимическая инженерия» в рамках программно-целевого финансирования при участии магистрантов, докторантов вуза и зарубежных партнёров из Австрии и Польши. Команда синтезирует углеродные материалы из отечественного сырья — рисовой шелухи и свекловичного жома. Удельная поверхность полученных образцов достигает 3000 м²/г, что увеличивает площадь взаимодействия с электролитом и повышает потенциал накопления заряда. Кроме того, эксперименты с электрохимически восстановленным оксидом графена и композитами на его основе показала их превосходство по удельной ёмкости над традиционным активированным углём.
Для синтеза применяется система сверхбыстрого джоулевого нагрева, способная за миллисекунды разогревать материалы до температур от 500 до 3600°C в контролируемой атмосфере. Оценка характеристик электродов проводится поэтапно: первичные параметры проверяются в Swagelok-ячейках с потенциостатом BioLogic, площадь поверхности измеряется сорбтометром Anton Paar, а длительные испытания на ёмкость и мощность проходят в coin- и pouch-ячейках на батарейном тестере Neware. Дополнительно созданные композиты показали высокую устойчивость к коррозии при тестировании в качестве защитных покрытий для нержавеющей стали.
Руководитель проекта, PhD Жазира Супиева, подчеркнула важность перехода к масштабным испытаниям и проверке разработок в условиях, приближенных к практической эксплуатации. В рамках следующего этапа планируется масштабирование технологии для последующего применения наноматериалов в аккумуляторах, суперконденсаторах, электротранспорте, системах хранения энергии для солнечных и ветровых электростанций, а также в антикоррозийных покрытиях.