Редколлегия Физикохимия Поверхности и Защита Материалов

Одна из проблем водородной энергетики – безопасное хранение водорода. Лучше всего хранить водород в виде его химических соединений или в пористых материалах. До сих пор этими способами не удавалось добиться результата лучше, чем 1% водорода от массы устройства хранения. При использовании аккумуляторных батарей имеется и другая проблема – продление срока ее службы за счет сглаживания пиковых нагрузок. Считается, что лучшим средством для этого служит суперконденсатор, включенный в одну сеть с батареей. С помощью такого решения можно в два раза продлить срок разряда батареи сотового телефона или электромобиля.

Специалисты из Института неорганической химии им. А.В.Николаева СО РАН показали, что обе проблемы можно решить с помощью одного и того же материала – углеродных нанотрубок. Они создали установку, которая позволяет выращивать нанотрубки, ориентированные параллельно подложке, на площади до 25 см2. Для хранения водорода они сделали пористый углеродный композит, поры которого были заполнены гидридами таких металлов, как литий, натрий, алюминий и магний. Этот материал обратимо накапливал 5-5,5% по массе водорода при температуре 25-350оС и давлении 0.001-150 атм. На основе композита из углеродных нанотрубок, покрытых полианилином, исследователи создали макет суперконденсатора с емкостью 500 Ф/г, что составляет предельно большую емкость для конденсаторов с углеродным электродом. Полученные материалы для хранения водорода и суперконденсаторов могут быть востребованы при условии широкого внедрения соответствующих устройств в промышленность.

Работа выполнена при поддержке Роснауки (в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы»).