Микроконденсаторы считаются самыми перспективными миниатюрными устройствами для хранения энергии. Они обладают высокой мощностью и циклической стабильностью, а также способны быстро заряжаться. Однако у современных гибких аккумуляторов есть серьезный недостаток: они перестают работать в экстремальных условиях: на холоде их электролиты замерзают, а на жаре высыхают.
Особенность новой разработки – использование гидрогелевого электролита на основе полиакриламида, трегалозы (природный сахар) и хлорида лития. Такой состав предотвращает замерзание электролита на холоде и замедляет испарение влаги при нагреве, обеспечивая стабильную работу накопителя в экстремальных условиях.
Новый гибкий микронакопитель энергии обладает объемной плотностью энергии до 15,0 мВт/ч на кубический сантиметр. Для увеличения напряжения и тока микросуперконденсаторы можно соединять последовательно или параллельно.
По словам профессора Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауля Родригеса, технология отличается не только высокой удельной емкостью и долговечностью, но и низкой стоимостью материалов, что открывает перспективы для серийного производства.
Новая разработка оптимальна для применения в носимой электронике, медицинских мониторах и миниатюрных системах бесперебойного питания. В дальнейшем ученые планируют усовершенствовать материалы электродов и состав гидрогеля для повышения плотности энергии и срока службы устройства.
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Power Sources.
