Суперконденсаторы, способные быстро, безопасно и надолго заряжаться - уже реальность - «Технологии»
Совместная группа ученых из Университетского колледжа Лондона (UCL) и Академии наук Китая создала новый эластичный суперконденсатор на основе графена, способный безопасно заряжаться с высокой скоростью и накапливать рекордное количество энергии, которая может хранится продолжительное время.
Разработка находится в стадии прототипа, но исследователи уже говорят о внушительном потенциале, обеспечивающим ее широкое применение в качестве эффективного накопителя энергии для носимой электроники, смартфонов и электротранспорта.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Nature Energy. В ней описывается, как преодолеть основную проблему мощных и быстро заряжающиеся суперконденсаторов – неспособностью сохранять относительно большое количество энергии в относительно небольшом объеме.
Новое устройство характеризуется как высокой плотностью энергии, так и высокой удельной мощностью. Обычно можно добиться только чего-то одного. Это важный технологический прорыв, он позволит заменить суперконденсаторами современные аккумуляторы в электромобилях и телефонах, сократив время их зарядки до нескольких минут.
Более того, устройство, созданное из нескольких слоев графена, может сгибаться под углом 180 градусов, не теряя своей производительности, и не требует жидкого электролита, что сводит к минимуму риск взрыва. Даже сложенный вдовое, этот материал работает почти так же хорошо, как в плоском виде, и после 5000 циклов сохраняет 97,8% емкости. Эти качества идеально подходят для новых складных телефонов или носимой электроники.
В суперконденсаторе используются инновационный многослойный графеновый электрод с порами, размер которого можно менять, чтобы эффективнее запасать энергию. Это позволяет максимально увеличить плотность энергии до рекордного показателя 88,1 В*ч/л — наивысший результат для углеродных суперконденсаторов.
Существующие решения суперконденсаторов с быстрой зарядкой имеют относительно низкую плотность энергии — 5-8 В*ч/л, а традиционные медленно заряжаемые, но длительно работающие свинцово-кислотные батареи, используемые в электромобилях, обычно имеют 50-90 Вт*ч/л.
То есть по этому показателю прототип нового суперконденсатора сравним с верхней границей эффективности новейших свинцовых батарей, но при этом его удельная мощность на два порядка выше и достигает 10 000 Вт/л.
«Представьте себе, если вам понадобится всего десять минут на то, чтобы полностью зарядить электромобиль или пару минут на телефон, и этой энергии хватит на весь день», - сказал профессор Иван Паркин, руководитель исследовательской группы.
Источник: hightech.plus
И будьте в курсе первыми!
