Индийские исследователи нашли новый метод контроля дефектов в суперконденсаторах на основе MOF

Новый лазерный метод улучшает производительность суперконденсаторов на основе MOF за счет контроля дефектов и пористости.

Схематическая иллюстрация обработки CuZn-MOF при различные мощности лазера

Реклама

Исследователи из Института нанотехнологий и нанотехнологий (INST) в Мохали разработали новый подход к улучшению производительности суперконденсаторов на основе MOF. Эта лазерная технология позволяет контролируемо вводить дефекты в материал, повышая возможности хранения энергии. Метод может предложить значительное улучшение по сравнению с традиционными методами, используемыми для создания дефектов, такими как термический отжиг, химическое воздействие и шаровая мельница, которым не хватало точности.

Как лазерная технология улучшает суперконденсаторы на основе MOF

В этом инновационном подходе профессор Вивек Багчи и его команда в INST использовали лазерное облучение для создания дефектов и пористости в CuZn-BTC MOF. Тщательно регулируя мощность лазера, они смогли увеличить площадь поверхности электрода, не изменяя кристаллическую структуру металлоорганического каркаса (MOF). Подробности исследования были опубликованы в журнале ACS Materials Letter.

Эта точная настройка повышает производительность материала, обеспечивая лучшую диффузию ионов и улучшенное хранение энергии. Поры, образованные в трехмерной структуре MOF, позволяют ионам перемещаться более эффективно, значительно увеличивая емкость хранения энергии устройства.

Традиционные методы создания дефектов, как правило, трансформируют материал или создают композитные структуры, снижая эффективность. Однако этот лазерный метод сохраняет исходную кристалличность MOF, одновременно улучшая его электрохимические свойства. При лазерном воздействии некоторые связи в CuZn-MOF разрываются, создавая поры, которые улучшают диффузию ионов, сохраняя общую структуру нетронутой.

Экологические и эксплуатационные преимущества

Помимо улучшения накопления энергии, лазерный процесс быстрее, чище и экологичнее традиционных подходов. Он устраняет необходимость в химических растворителях, делая процесс и безопаснее, и быстрее. Результаты, опубликованные в ACS Materials Letter, подчеркивают потенциал применения этого метода к другим материалам MOF для улучшения производительности в технологиях хранения энергии.

• План Китая по созданию лунной базы нацелен на Южный полюс Луны к 2035 году
• Можно ли обратить вспять старение человеческих яйцеклеток? Новое исследование на мышах дает надежду