Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали новые композиты на основе углерода и палладия, которые способны значительно повысить эффективность электрохимических процессов. Эти материалы могут стать основой для прорывных технологий в энергетике.
Черный порошок графита, соединенного с палладием
Для синтеза использовался плазмохимический синтез. Графитовые стержни с добавкой палладия подвергались воздействию плазмы при температуре свыше 1400°C. Говоря простым языком, углерод и палладий «растворялись» в плазме, распадаясь на атомы – которые затем пересобирались заново.
Получился материал, где частицы палладия размером в десятитысячную долю волоса оказались «вплетены» в углеродную основу. Углерод здесь играет роль проводника, а палладий – катализатора, ускоряющего реакции.
Композит продемонстрировал значительно лучшую электрохимическую активность, чем применяемые сегодня материалы. С ним необходимые реакции в электрохимических устройствах идут быстрее, эффективнее и с меньшими затратами.
Эффективность реакции напрямую влияет на производительность и долговечность устройства. То есть тот же аккумулятор будет служить дольше, а заряжаться – гораздо быстрее.
Как отметил доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией аналитических методов исследования вещества Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Григорий Чурилов, плазмохимический синтез, использованный в этом исследовании, также открывает новые горизонты в производстве наноматериалов, сочетая высокую активность и стабильность.
«Результаты могут стать важным шагом в разработке новых материалов для электродов, более эффективных и устойчивых систем хранения и преобразования энергии и других технологий, где критически важна высокая электрохимическая активность. Подобные материалы могут найти широкое применение в электрохимических устройствах, а также в сфере энергетики», – сказал он.
Фото: КНЦ СО РАН