Кислород помог повысить удельную емкость суперконденсаторов
Повысить удельную емкость суперконденсаторов путем внедрения атомов кислорода в углеродные электроды смогли исследователи из Центра проектирования, производства и материалов Сколтеха (CDMM), 25 июня сообщает журнал phys.org.
Ранее ученые Сколтеха показали, что встраивание атомов азота в углеродную решетку увеличивает электрохимическую емкость суперконденсаторов. Недавно та же команда изучила влияние гетероатомов азота и кислорода на электрохимические характеристики материала.
«Мы модифицировали поверхность углеродных материалов с помощью плазмы постоянного тока в атмосфере азота, кислорода и их смеси, чтобы внедрить атомы кислорода и азота в углеродную решетку. Изменяя содержание плазмы, можно управлять свойствами поверхности», — объясняет Станислав Евлашин, старший научный сотрудник Сколтеха.
Результаты исследования показывают, что азот не является единственным усилителем удельной емкости суперконденсаторов. Кислород иногда даже более эффективен. Ученые связывают этот результат как с появлением у поверхности электродов новых свойств, так и с изменениями кристаллической решетки. К тому же в отличие от азота, кислород гораздо легче вставить в кристаллическую решетку.
Полученные учеными результаты будут способствовать разработке суперконденсаторов нового поколения.
Напомним, электроды в электрохимических источниках тока чаще всего изготавливаются из углерода. Свойства углерода улучшаются с помощью целого комплекса методов модификации поверхности, таких как добавление оксидов металлов, создание многослойных покрытий или расширение удельной площади поверхности.
Включение легирующих атомов азота, фтора, хлора и других элементов в углеродную решетку совсем недавно стало применяться в модификации поверхности, которая резко изменяет электрохимические характеристики материала, не «загрязняя» раствор электролита во время зарядки и разрядки.
