Ученые СГТУ разработали новую экологичную технологию для производства суперконденсаторов

Группа ученых из Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. представила новую перспективную технологию для масштабируемого производства материала MXene. Этот наноматериал используется для создания современных аккумуляторов и суперконденсаторов, которые применяются в электромобилях, смартфонах и других высокотехнологичных устройствах. Разработка имеет важное значение для отрасли высокомощных накопителей энергии.

Главная особенность предложенного метода — экологичность и экономичность. Исследователи модифицировали химический процесс и впервые применили эвтектическую смесь солей аммония для получения двумерного карбида титана в процессе травления MAX-фазы.

«Исследование открывает более доступные и производительные способы масштабируемого расплавного травления MAX-фаз при синтезе MXен. Такой подход позволяет значительно сократить использование вредных реагентов, делая процесс синтеза более экологичным. Кроме того, снижается и потенциальная стоимость конечного продукта», – подчеркнул доцент кафедры «Химия и химическая технология материалов» Физико-технического института Алексей Цыганов.

Материал, синтезированный по новой методике, успешно прошел испытания. Исследовательская группа создала прототип ассиметричного суперконденсатора, который продемонстрировал высокую удельную мощность накопленной электрической энергии и стабильность свойств даже после 10 тысяч циклов зарядки-разрядки.

«Нам удалось избежать сверхинтенсивного протекания реакции и сохранить высокую скорость обработки материала, при этом снизив температуру процесса с 126°С до 110°C. Это очень существенно для реального внедрения подобного протокола синтеза и планирования в масштабах микротоннажной химии для производства MXен», – отметил доцент кафедры «Химия и химическая технология материалов» ФТИ Николай Горшков. 

Разработка учёных Политеха решает сразу несколько важных задач: повышает производительность, заботится об экологии и позволяет использовать химические реактивы повторно без потери качества итогового продукта.