Графеновые батареи продемонстрировали отличные показатели

19 марта
2012
Отрасль

Гонконгские исследователи провели ряд опытов с созданной ими графеновой батареей, которая, по их мнению, извлекает электрическую энергию из тепловой. При этом вес генерирующей электричество установки был экстремально низким: авторы работы заявляют об удельной энергоёмкости в 70 кВт•ч/кг.

Группа китайских учёных, представляющих факультет прикладной физики и материаловедения Гонконгского политехнического университета, под общим руководством Чжи Хань Сюя прикрепила золотой и серебряный электроды к графеновому листу 7×7 мм, размещённому на кремниевой подложке. Затем погрузила его в насыщенный раствор дихлорида меди CuCl2, после чего с пластины был получен ток напряжением в 0,35 В.

Собрав в ряд шесть таких графеновых батарей, удалось запитать стандартный светодиод (см. иллюстрацию). То же количество энергии стабильно вырабатывалось графеновой батареей в течение 25 дней, после чего производство энергии упало.

По материалам наблюдений был сделан вывод о том, что слой графена благодаря исключительной мобильности электронов в пределах изготовленной из него пластинки начал вырабатывать ток под действием кинетической энергии ионов меди из раствора, в который были помещены пластинки. Наилучшие результаты достигнуты для катионов Cu2+. Примечательно, что при росте температуры выработка росла — а значит, батарею можно подпитывать и использовать долгое время; при этом фактически она выступает ещё и в роли электрогенератора. В зависимости от концентрации раствора варьировался и ток: при её росте он рос, и наоборот.

Выработка увеличивалась также при воздействии на собранную батарею ультразвуком, что, по всей видимости, объясняется сообщением ультразвуковыми волнами дополнительной кинетической энергии ионам меди в растворе. Небольшое напряжение удалось получить также в растворах NaCl и CuSO4. Наконец, были проведены проверки на возможность химической реакции, однако они показали, что никаких реакций в растворе не проходило.

Следовательно, перед нами первый в мире результат по тепловой и ультразвуковой подпитке батареи на основе графена.

Хотя некоторые учёные, не участвовавшие в экспериментах, уже поспешили высказать скептицизм по поводу столь революционных результатов, сами исследователи настроены бодро. По их расчётам, на контрольных батареях (тепловых электрогенераторах?) была получена удельная энергоёмкость в 70 кВт•ч/кг, что, скажем, в 50 раз выше, чем у лучших литий-полимерных батарей.

Определённо, экспериментальная проверка результатов опыта другими научными группами — это сейчас главное. И если всё это подтвердится, речь идёт о прорыве в области создания совершенно нового типа аккумуляторов/электрогенераторов с уникальными характеристиками. 

Поделиться
Другие материалы
27 марта
2020 11:19:00
Благодарность компании "Систеты накопления энергии" в адрес "Лиотех"
Компания
12 марта
2020 13:00:00
К 2024 году объем рынка систем накопления энергии на базе литий-ионных аккумуляторов составит 15 ГВт в год
Отрасль
26 февраля
2020 09:39:00
“Лиотех” поставил аккумуляторы для крупнейшей в России СЭС с накопителем энергии
Компания