Фото: techradar
Исследователи из Индийского института науки (IISc) создали уникальный суперконденсатор, который способен заряжаться при воздействии света. Эта инновация открывает новые возможности для использования в уличных фонарях и автономных электронных устройствах, включая сенсоры и смартфоны.
В отличие от обычных конденсаторов, которые накапливают энергию электростатически, суперконденсаторы используют электрохимические методы, что позволяет им хранить значительно больше энергии и быстрее разряжаться по сравнению с батареями. Профессор Абха Мисра из IISc, ведущий автор исследования, отмечает: «Сочетание простых идей привело к потрясающим результатам».
Основу электродов суперконденсатора составляют наностержни оксида цинка, нанесенные на прозрачный подложку из оловянного оксида, легированного фтором. Это позволяет свету проникать сквозь устройство и заряжать его. При воздействии ультрафиолетового (УФ) света емкость суперконденсатора значительно возрастала, что свидетельствует о его способности эффективно накапливать энергию.
Ученые обнаружили два уникальных явления в работе суперконденсатора. Во-первых, его емкость увеличивалась при повышении напряжения под воздействием света, что исследователи назвали «поведением шейки». Во-вторых, устройство демонстрировало увеличение емкости при более быстрой зарядке под воздействием УФ-света, в то время как обычно быстрая зарядка снижает способность к накоплению энергии.
Команда использовала жидкий электролит, который усиливает эффект двойного электрического слоя, что стало ключом к высокой энергоемкости суперконденсатора. Более того, ученым удалось уменьшить размеры суперконденсатора до микронных масштабов, что делает возможной его интеграцию с микросхемами, открывая перспективы для использования в мобильных телефонах и других компактных устройствах.
Профессор Мисра предполагает, что новая технология может в будущем заменить солнечные батареи в уличных фонарях благодаря более быстрому времени зарядки и высокой плотности мощности. Исследователи планируют продолжить работу над усовершенствованием суперконденсатора, чтобы он мог заряжаться с использованием видимого и инфракрасного света.
