Инженеры из США создали взаимоблокирующиеся электроды толщиной почти шесть миллиметров, которые одновременно повышают скорость передачи заряда и объем запасаемой энергии. Новая конструкция выдержала более 7,5 тысячи циклов зарядки и разрядки.
Команда Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса применила вычислительную оптимизацию и создала взаимопроникающую конструкцию электродов, которая напоминает сцепленные пальцы рук. Такая геометрия увеличила площадь контакта, сократила «мертвые зоны» внутри материала и ускорила перенос ионов и электронов.
Инженеры напечатали электроды с помощью многоматериальной микростереолитографии. В основу конструкции вошли пористые листы оксида графена, а поверх них исследователи нанесли золотое покрытие для повышения проводимости.
Разработка превзошла традиционные двумерные электроды и другие 3D-печатные суперконденсаторы по емкости, скорости накопления заряда и уровню сопротивления. Устройство сохранило стабильную работу после более чем 7,5 тысячи циклов зарядки и разрядки.
Авторы исследования считают, что технология создаст более эффективные накопители энергии для электромобилей, потребительской электроники и систем хранения энергии от возобновляемых источников.
