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.
13:37, 25 Февраля 25
 В «Битве титанов» впервые сошлись мужские сборные Балаковской АЭС и «ФосАгро»
дальше..
|
 |
13:33, 25 Февраля 25
 «Россети Центр» подключили к электросетям два социальных объекта в Тамбовской и Калужской областях
дальше..
|
|
13:26, 25 Февраля 25
 Прогнозная модель ученых НГТУ НЭТИ обеспечит более эффективную работу ГЭС
дальше..
|
|
13:22, 25 Февраля 25
 РЭА Минэнерго России и ВИНИТИ РАН намерены создать отраслевой сегмент на домене «Наука и инновации»
дальше..
|
|
13:01, 25 Февраля 25
 «Газпром трансгаз Екатеринбург» увеличил поставки природного газа потребителям
дальше..
|
|
12:26, 25 Февраля 25
 Энергостратегия России будет утверждена до конца марта
дальше..
|
|
12:00, 25 Февраля 25
 ЮЭСК построили на Камчатке 12 трансформаторных подстанций для техпросоединения новых потребителей
дальше..
|
|
11:47, 25 Февраля 25
 На Калининградской ТЭЦ-2 завершена расширенная инспекция газовой турбины
дальше..
|
|
11:41, 25 Февраля 25
 МЭС Волги в 2025 году обновят 800 фундаментов опор ЛЭП
дальше..
|
|
11:39, 25 Февраля 25
 «Росатом Инфраструктурные решения» провел дивизиональный чемпионат AtomSkills
дальше..
|
|
11:37, 25 Февраля 25
 Школьники Заречного представили директору Белоярской АЭС робота для реактора на быстрый нейтронах
дальше..
|
|
11:34, 25 Февраля 25
 «Адыгейские электрические сети» отремонтировали 68 км ЛЭП с начала 2025 года
дальше..
|
|
11:32, 25 Февраля 25
 Ученые ТПУ разработали композитный материал для создания «умных» имплантатов
дальше..
|
|
11:28, 25 Февраля 25
 «Россети Кубань» вывели в ремонт высоковольтную подстанцию в Темрюкском районе
дальше..
|
|
11:26, 25 Февраля 25
 «Россети Центр» обновили системы уличного освещения в Смоленской и Тверской областях
дальше..
|
|
10:15, 25 Февраля 25
 «Газпромнефть-СМ» расширяет программу обучения персонала через «цифру»
дальше..
|
|
09:07, 25 Февраля 25
 В Тамбовской области подключен к сетевому газу Вечный огонь в поселке Комсомолец
дальше..
|
|
09:01, 25 Февраля 25
 «Транснефть – Верхняя Волга» провела профориентационную встречу со школьниками Владимирской области
дальше..
|
|
08:58, 25 Февраля 25
 «Оренбургэнерго» инвестирует порядка 2,5 млрд рублей в электросетевой комплекс региона
дальше..
|
|
08:55, 25 Февраля 25
 Обновленное решение Ростеха позволит создавать «умную» инфраструктуру на объектах
дальше..
|
|
08:53, 25 Февраля 25
 «Чусовские электрические сети» получили новую спецтехнику с расширенными возможностями для ремонта и обслуживания ЛЭП
дальше..
|
|
08:49, 25 Февраля 25
 «Горючий лед» поможет эффективно утилизовать отходы угледобычи
дальше..
|
|
06:57, 25 Февраля 25
 ДГК направит рекордную сумму на ремонт оборудования в 2025 году
дальше..
|
|
06:52, 25 Февраля 25
 Фотоработы школьников из атомградов включены в крупнейшую в Европе выставку «Первозданная Россия»
дальше..
|
|
06:49, 25 Февраля 25
 В селе Венец Нижегородской области подключены к газоснабжению первые потребители
дальше..
|
|
06:21, 25 Февраля 25
 «Читаэнерго» готовит электросетевой комплекс Забайкалья к весеннему паводку
дальше..
|
|
06:17, 25 Февраля 25
 «Росатом» запустил три онлайн-курса для творческой молодёжи из «атомных» городов
дальше..
|
|
06:14, 25 Февраля 25
 «Россети Московский регион» отремонтируют более 30 трансформаторных подстанций в городском округе Солнечногорск
дальше..
|
|
06:05, 25 Февраля 25
 Во главу угля: золошлаковые отходы вовлекаются в промышленный оборот
дальше..
|
|
06:02, 25 Февраля 25
 Студенты из Азии и Африки ознакомились с современными атомными технологиями на Нововоронежской АЭС
дальше..
|
|
05:58, 25 Февраля 25
 Газопровод из России в Иран пройдет через Азербайджан
дальше..
|
|
05:56, 25 Февраля 25
 В городе Печоры Псковской области введен в эксплуатацию газопровод
дальше..
|
|
05:51, 25 Февраля 25
 «Амурским электрическим сетям» предстоит реализовать более 660 инвестпроектов до 2030 года
дальше..
|
|
05:46, 25 Февраля 25
 Житель Челябинска лишился квартиры в центре города из-за долга за отопление на сумму 815 500 рублей
дальше..
|
|
05:21, 25 Февраля 25
 Экономический эффект от внедрения инноваций в «Оренбургнефти» в 2024 году составил 2 млрд рублей
дальше..
|
|
05:19, 25 Февраля 25
 В Жуковском электрифицирована стройплощадка жилого комплекса
дальше..
|
|
05:16, 25 Февраля 25
 «Квадра» проложит в Курске свыше 8 км новых теплотрасс
дальше..
|
|
05:12, 25 Февраля 25
 Системный оператор и «Россети» повышают эффективность оперативного взаимодействия диспетчерского персонала
дальше..
|
|
05:09, 25 Февраля 25
 «Россети Северный Кавказ» организовали для ставропольских студентов экскурсию на первую в России ГЭС
дальше..
|
|
05:05, 25 Февраля 25
 «Казахтуркмунай» бурит первую поисковую скважину глубиной 3000 метров на участке Каражар
дальше..
|
|
05:00, 25 Февраля 25
 «Башнефть» в 2024 году сэкономила 71 000 тонн условного топлива
дальше..
|
|
04:44, 25 Февраля 25
 ОДК внедряет отечественную систему управления производством и цепочками поставок
дальше..
|
|
04:35, 25 Февраля 25
 Новый резидент ТОР «Железногорск» «Росатома» будет выпускать продукцию для транспортных средств
дальше..
|
|
04:30, 25 Февраля 25
 «Якутуголь» принял региональный этап Всероссийского конкурса «Профессионалы»
дальше..
|
|
04:25, 25 Февраля 25
 В МИФИ разработали промышленный датчик водорода
дальше..
|
|
04:22, 25 Февраля 25
 «Россети Новосибирск» в 2025 году направят более 1,8 млрд рублей на ремонт и обслуживание электросетей
дальше..
|
|
04:17, 25 Февраля 25
 В Тверской области подключено 10-тысячное домовладение по программе догазификации
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.
Два РЭС в «Чувашэнерго» признаны лучшими по итогам 2024 года