фундаментален характер за 2024 г. на съвместното заседание на Общото събрание на учените и на Научния съвет на ИЕЕС-БАН, проведено на 23 януари 2024 г.
Постижението е резултат от работата на екип с ръководител гл. ас. д-р Боряна Караманова по тема „Изследване влиянието на работната температура и добавките към йонни течности върху електрохимичните характеристики на симетрични суперкондензатори“. Работата е финансирана от Национална програма „Млади учени и пост-докторанти – 2 “ към на Министерство на образованието и науката.
В резюме д-р Караманова представя постижението така:
Използването на йонни течности като електролити е добро решение за постигане на висока енергийна плътност и високи мощностни характеристики в системи за съхранение на енергия. Един от най-критичните параметри, ограничаващи живота им е техният висок вискозитет и цена. В ИЕЕС-БАН са разработени суперкондензатори (СК) на основа активен въглен, получен от биомаса, и електролит, съдържащ йонна течност 1-етил-3-метилимидазолиев тетрафлуороборат (EMIMBF4) и различни съотношения на ацетонитрил (ACN). Добавянето на ACN към EMIMBF4 значително понижава вътрешното съпротивление и подобрява електрохимичната стабилност с няколко порядъка, което се дължи на намаляване на вискозитета и предотвратяване на разграждането на йонната течност. Оптимална ефективност е постигната при обемно съотношение EMIMBF4:ACN = 1:2. СК демонстрира 87% циклична стабилност след 5 000 цикъла заряд/разряд при граници на напрежение 0.05–2.8 V и са постигнати максимална енергийна плътност от 26 Wh/kg и мощност 2 750 W/kg.
Икономическата ефективност на разработката е постигната чрез значително намаляване на количеството скъпоструваща йонна течност. Допълнителни предимства са приложената иновативна технология на леене без токов колектор при подготовка на активната електродна маса и стабилността на СК при работни температури до 60°C.
Резултатите от изследването са публикувани в статия: Karamanova, B., Soserov, L., Lefterova, E., Stankulov, T., & Stoyanova, A. (2024). Influence of Acetonitrile on the Electrochemical Behavior of Ionic Liquid-Based Supercapacitors. Batteries, 10(8), 266. https://doi.org/10.3390/batteries10080266