Ученые МАИ создали материал, позволяющий вдвое повысить емкость суперконденсаторов для электротранспорта

Специалисты Московского авиационного института разработали инновационный материал для суперконденсаторов, способный вдвое увеличить их энергоемкость — с 5–10 до 20 Вт·ч/кг. Технология основана на обработке углеродного волокна наночастицами серебра, цинка, магния и алюминия.

Электротранспорт требует эффективных систем накопления энергии, особенно для рекуперативного торможения. Специалисты Московского авиационного института (МАИ) создали материал, который позволяет вдвое повысить емкость суперконденсаторов.

В основе решения — особая методика обработки токопроводящего углеродного волокна (бусофита). Материал обладает сверхпористой структурой: площадь его поверхности в 2,5 раза больше, чем у аналогов, что позволяет эффективнее использовать доступное пространство для накопления энергии.

Автор проекта, студент МАИ Макар Войтухов пояснил: «Технология, которую сегодня применяют в России и за рубежом, уже достигла предела: удельная энергоемкость созданных суперконденсаторов составляет 5–10 Вт·ч/кг. Наша методика позволила увеличить этот показатель до 20 Вт·ч/кг».

С помощью электроимпульсной установки в поры материала внедряют наночастицы серебра, цинка, магния и алюминия размером 15–45 нанометров. Ученые точно контролируют распределение частиц, которые равномерно заполняют поры и поверхность волокна, образуя тонкую и ровную пленку. Благодаря этому суперконденсатор быстрее заряжается, дольше держит заряд и имеет более продолжительный срок службы.

Суперконденсаторы широко используются в электротранспорте — электробусах, трамваях, поездах, автомобилях — для накопления энергии, выделяемой при рекуперативном торможении. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, система управления переводит электродвигатель в режим выработки энергии, которая затем накапливается в суперконденсаторе.