Ученые из Индии разработали самый маленький в мире суперконденсатор микронного размера, который может быть использован для носимой и имплантируемой электроники, датчиков и миниатюрной «умной» техники.
В отличие от обычных батарей, суперконденсаторы заряжаются быстро и могут отдавать большую мощность за кратчайший промежуток времени. Ученые использовали графен и двумерный материал — дисульфид молибдена (MoS2) для создания микросуперконденсатора, уменьшив его размеры на три порядка.
Гель был использован в качестве электролита, что позволило интегрировать микросуперконденсаторы в чипы. Микросуперконденсатор показал ёмкость 1,8 мФ/см2 для однослойной структуры (графен-MoS2). Многослойная структура электродов, состоящая из нескольких чередующихся слоев графена и дисульфида молибдена, набрала ёмкость в 30 раз больше или 54 мкФ/см2.
Двухслойные материалы типа MoS2 являются полупроводниками и образуют p-n-переходы, что позволяет ионам распределяться между слоями электродов, а не скапливаться на границе раздела электролит-электрод.
Электроды сами становятся накопителями энергии, что увеличивает ёмкость суперконденсаторов и делает их перспективными для использования в качестве источников питания носимой электроники.