Метод модификации восстановленного оксида графена с использованием органических молекул — производных гипервалентного йода — позволил получить материал, который накапливает в 1,7 раза больше электрической энергии. Результаты исследований опубликованы в журнале Electrochimica Acta (IF: 6,215; Q1).
Суперконденсатор — это электрохимическое устройство для накопления и отдачи электрического заряда. В отличие от аккумуляторов они в разы быстрее накапливают и отдают энергию, а также не содержат литий.
Суперконденсатор представляет собой элемент с двумя электродами, между которыми находится органический или неорганический электролит. На электроды наносится материал, накапливающий заряд. Современным трендом в науке является использование различных материалов на основе графена — одного из самых тонких и прочных материалов, известных человеку. Исследователи Томского политеха и Университета Лилля работали с дешевым и доступным материалом — восстановленным оксидом графена (rGO).
«Несмотря на перспективность, суперконденсаторы еще не так широко распространены. Для дальнейшего развития технологии необходимо повысить эффективность суперконденсаторов. Один из ключевых вызовов здесь — повышение энергоемкости. Сделать это можно, увеличив площадь поверхность материала-накопителя, в данном случае rGO. Мы нашли простой и достаточно быстрый способ. Работали исключительно с органическими молекулами в мягких условиях, не использовали дорогие или токсичные металлы», — говорит научный руководитель работы, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.
Восстановленный оксид графена наносится на электроды в виде порошка, в результате на электроде оказываются сотни наноразмерных слоев этого вещества. Слои стремятся агломерироваться, то есть соединиться. Чтобы увеличить площадь поверхности материала, нужно увеличить расстояние между слоями.
«Для этого мы модифицировали rGO органическими молекулами, что привело к увеличению расстояния. Незначительные различия в расстоянии между слоями позволили увеличить энергоемкость материала в 1,7 раза. То есть 1 грамм нового материала может накапливать энергию больше в 1,7 раза по сравнению с обычным rGO», — поясняет один из авторов статьи, младший научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Елизавета Свиридова.
Реакция протекала через образование активных аринов из иодониевых солей. Они вызывают интерес у ученых благодаря своей особенности создавать лишь один слой новых органических групп на поверхности материалов. Исследователи Томского политеха много лет развивают направление химии иодониевых солей.
«Реакция модификации протекает в мягких условиях при простом смешивании раствора иодониевой соли с rGO. Если сравнивать с другими методами функционализации оксида графена, то мы добились одних из самых высоких показателей по повышению энергоемкости материала», — говорит Елизавета Свиридова.
Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда.
14:59, 17 Декабря 25
 Уральские газовики повысили надежность магистрального газопровода в Зауралье
дальше..
|
 |
14:03, 17 Декабря 25
 Кольские атомщики получили рекордное количество солевого плава
дальше..
|
|
14:00, 17 Декабря 25
 Цифровую платформу «Умный город» в Волгодонске дополнили новые сервисы
дальше..
|
|
13:59, 17 Декабря 25
 Ленинградская АЭС в десятый раз подтвердила статус лидера ПСР
дальше..
|
|
13:57, 17 Декабря 25
 «Роснефть» определила победителей среди образовательных проектов по химии
дальше..
|
|
13:55, 17 Декабря 25
 «Россети Московский регион» обеспечили электроэнергией котельную в городском округе Клин
дальше..
|
|
13:28, 17 Декабря 25
 Накопленная добыча нефти на крупнейшем месторождении Самарской области приближается к отметке 200 млн тонн
дальше..
|
|
13:10, 17 Декабря 25
 Белоярская АЭС подтвердила лидерство в области безопасности в ходе инспекционного аудита ИСУ и системы качества
дальше..
|
|
12:56, 17 Декабря 25
 Архитектор Юлий Борисов удостоен правительственной премии за проект музея «Атом» на ВДНХ
дальше..
|
|
12:48, 17 Декабря 25
 «Росэл» удвоил объем услуг по нанесению гальванических покрытий
дальше..
|
|
12:01, 17 Декабря 25
 Автопарк Барнаульской ТЭЦ-2 пополнил бульдозер тяжелого тягового класса
дальше..
|
|
11:53, 17 Декабря 25
 «ТЭК СПб» переходит на российскую платформу виртуализации Basis Dynamix
дальше..
|
|
11:42, 17 Декабря 25
 «Россети» стали лауреатом премии «Время инноваций»
дальше..
|
|
11:37, 17 Декабря 25
 Новосибирские ТЭЦ устанавливают новые электродвигатели
дальше..
|
|
11:29, 17 Декабря 25
 В рамках проекта «Газпром — детям» в Перми открылся обновленный стадион «Юность»
дальше..
|
|
11:23, 17 Декабря 25
 В зимний трудовой сезон 2026 года на атомных объектах будут работать студенты из 26 регионов России
дальше..
|
|
11:19, 17 Декабря 25
 В ОЭС Востока и пяти региональных энергосистемах обновлены рекорды потребления мощности
дальше..
|
|
10:56, 17 Декабря 25
 «Россети Тюмень» обеспечили электроэнергией восемь медучреждений в Тюменской области
дальше..
|
|
10:49, 17 Декабря 25
 Терминал «Остерра» в 2026 году увеличит перевалку угля на 18%
дальше..
|
|
10:39, 17 Декабря 25
 В Казахстане в 2025 году доступ к сетевому газу получили 350 тысяч человек в 95 населённых пунктах
дальше..
|
|
10:37, 17 Декабря 25
 «Волгоградэнерго» обновило распределительные сети на юге Волгоградской области
дальше..
|
|
10:35, 17 Декабря 25
 Некрасовский «парадный подъезд» предстал в новом свете
дальше..
|
|
10:31, 17 Декабря 25
 «Россети Юг» приняли в управление более тысячи километров ЛЭП и 363 трансформаторные подстанции
дальше..
|
|
10:22, 17 Декабря 25
 При поддержке «Росатома» в Санкт-Петербурге прошел IV Конгресс «Ядерная медицина-2025»
дальше..
|
|
10:10, 17 Декабря 25
 В Санкт-Петербурге появились световые проекции в честь Дня энергетика
дальше..
|
|
10:00, 17 Декабря 25
 «Росатом» организовал насыщенную научно-популярную программу на фестивале «Comic Con Игромир»
дальше..
|
|
09:50, 17 Декабря 25
 Энергосистема Казахстана в 2025 году выработала рекордные 118 млрд кВт·ч
дальше..
|
|
09:35, 17 Декабря 25
 «Газпромнефть-СМ» займется разработкой специальных программ обучения в партнерских вузах
дальше..
|
|
08:43, 17 Декабря 25
 В Астане сдана в эксплуатацию новая понизительная подстанция «Арай»
дальше..
|
|
08:39, 17 Декабря 25
 Сибирские ученые выявили механизм, затрудняющий очистку фракций тяжелой нефти от серы
дальше..
|
|
08:33, 17 Декабря 25
 ВИЭ обеспечили более 7% выработки электроэнергии в Казахстане
дальше..
|
|
08:30, 17 Декабря 25
 По программе «Новая энергия» обновлён очередной гидроагрегат Братской ГЭС
дальше..
|
|
08:21, 17 Декабря 25
 На предприятии Горнорудного дивизиона «Росатома» прошли производственную практику студенты-геологи из Танзании
дальше..
|
|
08:18, 17 Декабря 25
 Цифровизация теплоснабжения Якутска — основа качества жизни в Арктике
дальше..
|
|
08:12, 17 Декабря 25
 Экспозиция «Росатома» стала частью филиала Национального центра «Россия» в Красноярске
дальше..
|
|
08:09, 17 Декабря 25
 МГТУ им. Н.Э. Баумана отмечен наградами госкорпорации Ростех
дальше..
|
|
07:55, 17 Декабря 25
 Первый президент Монголии Пунсалмаагийн Очирбат удостоен звания «Почетный доктор МЭИ»
дальше..
|
|
07:52, 17 Декабря 25
 «Росатом» впервые провел научно-познавательный фестиваль «АтомДвиж» в Екатеринбурге и Заречном
дальше..
|
|
07:49, 17 Декабря 25
 «Хабаровские тепловые сети» демонтируют трубопровод на дороге «Обход Хабаровска»
дальше..
|
|
07:43, 17 Декабря 25
 «Газпром гелий сервис» отгрузил первую партию СПГ для электростанции на острове Шикотан
дальше..
|
|
07:25, 17 Декабря 25
 Конференция «Диспетчеризация и управление в электроэнергетике» собрала в Казани более 200 участников
дальше..
|
|
07:22, 17 Декабря 25
 «Росатом» представил свои решения на конференции «Азиатская атомная деловая платформа — 2025» в Индонезии
дальше..
|
|
07:19, 17 Декабря 25
 Минпромторг России развивает государственный портал поддержки отрасли БАС
дальше..
|
|
04:14, 17 Декабря 25
 «Росатом» испытал в экстремальных условиях ядерное топливо для перспективного реактора ВТГР
дальше..
|
|
04:08, 17 Декабря 25
 «Россети Северный Кавказ» увеличили до 50 МВА мощность подстанции «Рассвет» в Дагестане
дальше..
|
|
04:04, 17 Декабря 25
 «Газпром трансгаз Югорск» помог обновить инфраструктуру школы в поселке Унъюган
дальше..
|
|
03:40, 17 Декабря 25
 ВСУ вновь атаковали Запорожскую АЭС
дальше..
|
|
03:38, 17 Декабря 25
 «Башнефть» внедрила инновационную систему контроля электрооборудования
дальше..
|
|
03:33, 17 Декабря 25
 В Заречном Свердловской области обновлена система видеомониторинга в рамках проекта «Умный город»
дальше..
|
|
03:28, 17 Декабря 25
 «РН-Ванкор» запустил подстанцию на Тагульском месторождении
дальше..
|
|
03:23, 17 Декабря 25
 «Севкавказэнерго» строит электросетевую инфраструктуру в высокогорных селах Северной Осетии
дальше..
|
|
03:20, 17 Декабря 25
 При поддержке «Росатома» в Полярных Зорях появилось благоустроенное общественное пространство
дальше..
|
|
|
|
Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета Лилля (Франция) синтезировали новый материал на основе восстановленного оксида графена для суперконденсаторов — устройств для накопления энергии.