Forskere ved University of Central Florida (UCF) har oprettet et eksperimentelt superkapacitorbatteri, der fungerer som nyt, selv efter 30.000 opladninger. Dette forskningsarbejde vil skabe et hurtigopladende batteri med høj kapacitet, der vil vare 20 gange længere end konventionelle lithium-ion-celler.”Du kan oplade din mobiltelefon på kun få sekunder, og denne afgift vil vare i en uges telefonbetjening,” siger Nitin Chaudhary, forsker ved UCF.
Superkondensatorer oplades meget hurtigt, fordi de statisk akkumulerer elektricitet på overfladen af materialet og ikke gennem kemiske reaktioner som i batterier. Dette kræver ark af "to-dimensionelle" materialer med store overfladearealer, der kan rumme et stort antal elektroner. I forskning og udvikling bruges grafen hovedsageligt som et to-dimensionelt materiale.
Ifølge forskere ved UCF er det imidlertid ganske vanskeligt at integrere grafen med andre materialer, der bruges i superkondensatorer. Så de brugte 2D metalliske materialer (TMD'er) bare et par tomme atomer for at pakke en meget ledende 1D nanotråd, så elektroner hurtigt kunne køre fra kerne til skal. Dette gør det muligt at fremstille på en forholdsvis enkel måde et hurtigopladningsmateriale med højt energiforbrug og høj effekttæthed.”Vi har udviklet en simpel kemisk synteseproces, der integreres godt med eksisterende materialer med 2D-materialer,” siger forsker Jung.
Udviklingen er på et tidligt tidspunkt, og derfor er det for tidligt at tale om den industrielle implementering af teknologien, men udsigterne ser lovende ud.”Vores design overgår de materialer, der bruges i små elektroniske apparater i dag med hensyn til energitetthed, effekttæthed og cyklisk stabilitet,” sagde Chaudhary.
Jung kalder denne forskning for en eksperimentel test af konceptet, og teamet er nu ved at patentere deres opfindelse. Ved etablering af masseproduktion vil det være muligt at bruge nye (ikke-eksplosive) batterier med lang levetid på mobile enheder, som oplades inden for få sekunder.
Sergey Lukavsky