Naukowcy z University of Central Florida (UCF) stworzyli eksperymentalną baterię superkondensatorów, która działa jak nowa nawet po 30 000 ładowań. Te prace badawcze pozwolą na stworzenie szybko ładującego się akumulatora o dużej pojemności, który będzie trwał 20 razy dłużej niż konwencjonalne ogniwa litowo-jonowe. „Możesz naładować swój telefon komórkowy w zaledwie kilka sekund, a ładowanie to wystarczy na tydzień działania telefonu” - mówi Nitin Chaudhary, badacz z UCF.
Superkondensatory ładują się bardzo szybko, ponieważ statycznie gromadzą energię elektryczną na powierzchni materiału, a nie w wyniku reakcji chemicznych, jak w akumulatorach. Wymaga to arkuszy „dwuwymiarowych” materiałów o dużych powierzchniach, które mogą pomieścić dużą liczbę elektronów. W badaniach i rozwoju grafen jest używany głównie jako materiał dwuwymiarowy.
Jednak według naukowców z UCF integracja grafenu z innymi materiałami używanymi w superkondensatorach jest dość trudna. Dlatego użyli materiałów metalicznych 2D (TMD) o grubości zaledwie kilku atomów, aby owinąć wysoce przewodzący nanoprzewód 1D, umożliwiając elektronom szybkie przemieszczanie się z rdzenia do powłoki. Umożliwia to w dość prosty sposób wytwarzanie szybko ładującego się materiału o dużym zużyciu energii i dużej gęstości energii. „Opracowaliśmy prosty proces syntezy chemicznej, który dobrze integruje się z istniejącymi materiałami z materiałami 2D” - mówi badacz Jung.
Rozwój jest na wczesnym etapie i dlatego jest zbyt wcześnie, aby mówić o wdrożeniu technologii do przemysłu, ale perspektywy wyglądają obiecująco. „Nasz projekt przewyższa materiały stosowane obecnie w małych urządzeniach elektronicznych pod względem gęstości energii, gęstości mocy i stabilności cyklicznej” - powiedział Chaudhary.
Jung nazywa te badania eksperymentalnym testem koncepcji, a zespół zamierza teraz opatentować swój wynalazek. Przy rozpoczęciu produkcji seryjnej możliwe będzie zastosowanie nowych (niewybuchowych) akumulatorów o długiej żywotności w urządzeniach mobilnych, które zostaną naładowane w ciągu kilku sekund.
Sergey Lukavsky