Команда ученых Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из ведущих вузов Санкт-Петербурга сделала шаг в будущее гибкой электроники. Они предложили использовать пластик — а именно полиэтилентерефталат (ПЭТ) — в качестве основы для создания электропроводящих суперконденсаторов нового поколения. Это решение не только перспективно с технической точки зрения, но и укладывается в тренды «зеленой химии», где акцент делается на экологичность и безопасность новых разработок. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Sustainable Energy & Fuels.
Новый композит создается путем нанесения металлических наночастиц на пластиковую подложку с последующей лазерной обработкой. В результате образуется токопроводящий углеродный слой, в который встроены частицы металлов. Затем на поверхность наносятся функциональные слои из соединений кобальта и марганца — они обеспечивают накопление и отдачу энергии.
В лабораторных условиях миниатюрный образец размером всего 6×8 мм показал внушительные характеристики. Максимальная емкость составила 224,5 мФ, а после 10 тысяч циклов зарядки-разрядки материал сохранил 80% своей первоначальной эффективности. Также композит продемонстрировал устойчивость к изгибу и механическим нагрузкам — это критично для носимой электроники, гибких дисплеев и медицинских гаджетов.
Наша разработка имеет потенциал для создания новых гибких устройств хранения энергии, которые смогут работать в условиях, недоступных для традиционных батарей.
- Максим Фаткуллин, соавтор исследования, младший научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ
Проект выполнен при поддержке Российского научного фонда и может стать важным шагом в направлении утилизации пластиковых отходов с пользой для высоких технологий.
Источник: Минобрнауки РФ
Фото: ТПУ
