Новый простой способ изготовления «суперконденсаторов» на плёнках оксида графита

Инженеры из Университета Райса и Делавэрского университета (оба — США) опробовали очень простой способ изготовления «суперконденсаторов» (ионисторов) на плёнках оксида графита.

В экспериментах американцев ионисторы с микрометровой точностью «вычерчивались» прямо на плёнке оксида лазером, луч которого перемещался в соответствии с одним из трёх заданных шаблонов. На сформированный рисунок переносили токосборник (поливиниловую ленту) соответствующей формы, подводили электрические контакты, и процесс завершался.

capacitor.jpg Рис. 1. Готовый «суперконденсатор» (фото Jeff Fitlow / Rice University).

Весь секрет в том, что лазерное излучение восстанавливает оксид графита, делая его проводящим, а удерживающий значительное количество воды оксид на незасвеченных участках плёнки сочетает в себе свойства ионного проводника и электроизоляционного материала. Иными словами, участки восстановленного оксида играют роль электродов, а расположенный между ними оксид графита служит и твёрдым электролитом, и разделителем. По характеристикам ионного транспорта оксид, как оказалось, напоминает давно известные специалистам нафионовые мембраны.

При тестировании было установлено, что устройства демонстрируют хорошую стабильность параметров и вполне сопоставимы по ёмкости с существующими тонкоплёночными ионисторами.

Особенностью новых ионисторов можно назвать то, что на их работу заметно влияет влажность окружающей среды, от которой зависит величина ионной проводимости плёнки оксида графита.

writing.jpg Рис. 2. Три шаблона, которые использовались при создании ионисторов (иллюстрация Ajayan Lab / Rice University).

Полная версия отчёта опубликована в статье:

Wei Gao, Neelam Singh, Li Song, Zheng Liu, Arava Leela Mohana Reddy, Lijie Ci, Robert Vajtai, Qing Zhang, Bingqing Wei & Pulickel M. Ajayan Direct laser writing of micro-supercapacitors on hydrated graphite oxide films. – Nature Nanotechnology. – 6. – P. 496–500 (2011); doi:10.1038/nnano.2011.110; Published online 31 July 2011.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3.4 (8 votes)
Источник(и):

1. Университет Райса

2. compulenta.ru