Специалисты из Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН создали технологию получения нанопористого и нановолокнистого углерода и одним махом решили две серьезные проблемы, связанные с созданием устройств для хранения энергии.

Первая проблема — хранилища водорода для устройств водородной энергетики. Хранить водород в баллоне опасно из-за возможности взрыва. Альтернатива — хранение в виде химического соединения. Однако до сих пор концентрация водорода в них не превышает десятых долей процента по массе. Испытания материала на основе нановолокнистого углерода и металла, полученного методом осаждения из газовой фазы, показал, что в нем можно запасать до 5 масс. % водорода, что обеспечивает энергетическую емкость 1 кДж/кг.

Вторая проблема — хранилище электроэнергии. Считается, что это хранилище электроэнергии — обязательная составляющая электромобилей будущего. Эту проблему можно решить с помощью специального устройства — ионистора, или суперконденсатор. Оно способно накапливать энергию торможения, что сокращает расход энергии на 40%, а также снизить нагрузку на аккумулятор, когда автомобиль трогается с места или резко разгоняется.

 Петербургские исследователи впервые изготовили нанопористый углерод методом хлорирования карбидов металлов и использовали этот материал в ионисторе, в результате чего его емкость достигла 160 кДж/кг — в полтора раза лучше зарубежных аналогов.

Исследователи создали опытное производство порошков нанопористого углерода, продукцию которого использует ОАО «НИИ «Гириконд» при производстве ионисторов.

Результаты, полученные в ходе работы, позволяют организовать в России промышленное производство нанопористых углеродных порошков.

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