Суперконденсаторы. Прогноз и перспективы 👉 Концептуально суперконденсаторы — это гибридный термин, охватывающий как конденсаторы с двойным электрическим слоем, так и псевдоконденсаторы. Хотя используемые в них механизмы имеют существенные различия, сходство электрохимических характеристик и поведения позволяет их изучать и применять в рамках одной и той же системы. Всеобъемлющая эволюция суперконденсаторов представляет собой непрерывный процесс от исследования двойного электрического слоя и псевдоемкостных механизмов до систематического проектирования устройств, достигнув кульминации в современном состоянии, характеризующимся диверсифицированным развитием. 👍 При разработке емкостных электродов с двойным электрическим слоем основное внимание всегда уделялось оптимизации и дополнению механизмов формирования емкости двойного электрического слоя. В последние годы исследования в области удельной площади поверхности, размера пор, их формы и сочетаний позволили значительно повысить эффективность электродов. А открытие ряда новых явлений, включая десольватацию, позволило создать новые механизмы оптимизации. Что касается псевдоемкостных материалов, то здесь основная проблема заключается в неясных механизмах и нечеткой классификации, что приводит к путанице при определении критериев эффективности. Подход к оптимизации в первую очередь включает в себя проектирование наноструктур и легирование гетероатомами с целью активации большего количества активных участков. При этом, однако, следует обратить внимание на структурную нестабильность, которая может возникнуть в результате такой оптимизации. Выбор различных электролитов имеет свои преимущества и недостатки, при осуществлении которого необходимо учитывать их совместимость с электродной системой. Помимо разработки новых растворителей и солей, в последние годы основной стратегией стало повышение сложности системы с целью обеспечения большего количества взаимодействий между ионами и молекулами и оптимизации процесса накопления заряда. 🤔 Задачи, стоящие при разработке устройств, представляют собой синтез вышеперечисленных проблем. Проблемы, с которыми сталкивается каждый компонент, учитывая, что они относятся к одной и той же электрохимической системе, накладываются друг на друга, что приводит к необходимости разработки более сложных и разнообразных конструкций для согласования электродов и электролитов. Более того, обычно упускаемый из виду вопрос соответствия электрохимического поведения электродов теперь оказался фактором, который нельзя игнорировать при всесторонней оптимизации работы устройства. Еще одним направлением при проектировании устройств является их функционализация, позволяющая сделать практическое применение суперконденсаторов более разнообразным. 💪 Суперконденсаторы по мере углубления понимания конструкции электродов, электролитов и устройств, все больше способны удовлетворять практическим и коммерческим требованиям. В настоящее время суперконденсаторы нашли применение в различных передовых технологических областях. Можно предположить, что в ближайшем будущем, с дальнейшим развитием механизмов накопления энергии, суперконденсаторы, преодолевающие ограничения по емкости, станут оптимальным решением в области хранения энергии. https://t.center/globalenergyprize/8396