Исследование и развитие вакуумных тонкоплёночных нанотехнологий для создания электродных материалов для источников тока

Ключевые слова: тонкоплёночные нанотехнологии, сверхъемкие конденсаторные структуры, химические источники тока, конденсаторы с псевдоемкостью, гибридные конденсаторы, 3D печать.

Аннотация

В данной работе опписан разработанный комплекс вакуумных тонкоплёночных нанотехнологий создания электродных материалов для    источников тока. Тонкоплёночные технологии, в отличии от толстопленочных технологий, позволяют более эффективно использовать    свойства поверхности, применяя наноструктурированные материалы и конструкции. Разработанный комплекс позволяет реализовывать перспективную технологию создания нового поколения электродных материалов на основе гибкой углеродной матрицы с высокоразвитой поверхностью. На основе разработанного электродного материала были изготовлены и исследованы химические источники тока (ХИТ), сверхъемкие конденсаторные структуры (СКС) и конденсаторы с псевдоемкостью и гибридные конденсаторы. Анализ полученных результатов удельных энергоемкостей сверхъемких конденсаторных структур (СКС), сверхъемких конденсаторных структур с металлизацией, гибридных СКС на основе кобальтата лития и конденсаторы с псевдоёмкостью, показал, что удельные энергоемкости гибридных СКС на основе кобальтата лития и конденсаторы с псевдоёмкостью на основе оксида марганца, имеют значения, превышающие удельную энергоемкость СКС в 4,5 и 4,8 раза соответственно.

Keywords: thin-film nanotechnology, ultra-high-volume capacitor structures, chemical current sources, pseudo-capacitors, hybrid capacitors, 3D printing.

Abstract

This paper describes the developed complex of vacuum thin-film nanotechnologies for creating electrode materials for current sources. Thin-film technologies, in contrast to thick-film technologies, allow more efficient use of surface properties by using nanostructured materials and structures. The developed complex allows implementing a promising technology for creating a new generation of electrode materials based on a flexible carbon matrix with a highly developed surface. On the basis of the developed electrode material, chemical current sources (ССS), ultra-high-capacity capacitor structures (UCS), pseudo-capacitors and hybrid capacitors were manufactured and studied. Analysis of the results of specific energomasha super powerful capacitor structures (UCS), having superb capacitor structures with metallization, hybrid UCS based on cobaltate lithium capacitors with pseudoeunotia showed that the specific energy consumption of hybrid UCS based on cobaltate lithium capacitors with pseudoeunotia oxide of manganese, have a value exceeding the specific energy of UCS 4.5 and 4.8 times, respectively.