近日，俄罗斯研究人员对碳纳米材料与氩、氮基等离子体的相互作用展开了全面研究，并发现了有助于提高基于这些材料的超级电容器容量的物理过程。Skoltech(VEB.RF集团的一部分)新闻处对此进行了报道。
“增加超级电容器中存储的能量有两种方法。一是通过构造表面，二是将其他元素的原子引入电极的碳材料，以此增加电极的有效表面积。在这项研究中，我们在理解将外来原子纳入晶格的影响方面取得了进展。”Skoltech材料技术中心高级讲师Stanislav Yevlashin解释道，其言论被大学新闻处引用。
叶夫拉辛及其团队多年来一直致力于开发新型超级电容器(电气设备)并优化现有形式的性能。超级电容器能够储存大量能量，并可几乎无限次地立即释放能量。在电动汽车和电动公交车上使用超级电容器，可节省锂离子电池资源，同时降低电池过热和爆炸的风险。
研究人员指出，近年来，科学家们一直积极致力于制造基于各种碳基纳米材料的超级电容器，包括石墨烯片“堆栈”和碳纳米墙。然而，这些储能设备在工业生产中快速实现的主要障碍之一是其容量与表面积比相对较低。
为解决这一问题，俄罗斯科学家提出，可利用等离子体将大量其他原子引入到这些纳米材料的厚度中。在这一思想的指导下，研究人员研究了从纯氩及其与氮、氯、溴化氢、六氟化硫和氯化硼的混合物中获得的六种不同形式的等离子体对碳纳米壁的影响。
实验结果显示，用氩气和氮气等离子体处理这种纳米材料，可使其表面电容增加一倍，而其他形式的等离子体则未产生预期效果。同时，研究人员从电化学角度获得了大量有关纳米墙质量改善过程的信息。叶夫拉辛及其团队总结道，未来这将使得碳超级电容器的容量进一步增大成为可能。
