Dit kleine, flexibele supercondensator genoemd kan opladen in seconden.
Beeld: Universiteit van Central Florida
Wetenschappers hebben een methode ontwikkeld voor het maken van kleine, flexibele supercapacitors dat zou kunnen betekenen bliksemsnelle laadtijden en meer betrouwbare batterijen.
Terwijl de lithium-ion accu ‘ s kunnen breken na ongeveer 1500 kosten, dit supercondensator genoemd kan worden opgeladen 30.000 keer voordat vernederende, volgens de wetenschappers aan de Universiteit van Centraal Florida. Beter nog, de supercondensator genoemd kan opladen in een knipperen van een oog, en zou het niet nodig bijvullen voor een week.
Supercapacitors gebruik van statische elektriciteit energie op te slaan, in tegenstelling tot batterijen, die het gebruik van een elektrochemische reactie.
“Als ze waren om de batterijen te vervangen met deze supercapacitors, je kon het opladen van uw mobiele telefoon in een paar seconden, en u zou het niet nodig zijn om het opnieuw te laden voor over een week,” zei Nitin Choudhary, een postdoctoraal medewerker en een van de belangrijkste auteurs van een nieuw papier met details van het proces.
De supercapacitors ze hebben gemaakt zijn ook flexibel, die kunnen helpen bij het aanpakken van een van de belangrijkste valkuilen van apparaten zoals de Apple Horloge.
Historisch gezien één van de belangrijkste nadelen van supercapacitors is dat ze veel minder energie dan een vergelijkbare grootte lithium-ion batterij. Zo hebben de onderzoekers zijn het verkennen van het gebruik van nanomaterialen, zoals grafeen, de capaciteit verbeteren.
Zoals opgemerkt door Engadget, supercapacitors opslaan van elektriciteit statisch op het oppervlak van een materiaal en vereisen twee-dimensionale materiaal vellen met voldoende oppervlakte te houden heel veel van elektronen.
Yeonwoong ‘Eric’ Jung, een assistent-professor aan de UCF-en nano-materialen onderzoeker, zei de chief probleem met de bestaande benaderingen is in de integratie van deze twee-dimensionale materialen in bestaande systemen.
“Dat is een knelpunt in het veld. We ontwikkelden een eenvoudige chemische synthese aanpak, dus we kunnen heel mooi te integreren in de bestaande materialen met de twee-dimensionale materialen,” Jung zei.
Hun supercapacitors zijn vol met miljoenen nanometer dikke draden gewikkeld in een twee-dimensionale materialen.
“Een zeer geleidende kern vergemakkelijkt het snel electron transfer voor snel opladen en ontladen. En gelijkmatig bedekt schelpen van twee-dimensionale materialen opbrengst hoog energie en kracht dichtheden,” de universiteit legt uit.
Jung is in het proces van het patenteren van de methode. Hij waarschuwde echter het kan enige tijd duren voordat deze technologie wordt gezien in elektronische gadgets en voertuigen.
“Het is nog niet klaar voor commercialisering,” Jung zei. “Maar dit is een proof-of-concept demonstratie, en onze studies tonen er zijn zeer grote gevolgen voor vele technologieën.”
Het is onduidelijk of de supercapacitors geschikt zou zijn voor het vervangen van de lithium-ion rechtstreekse of aan te vullen, omdat ze ideaal zijn voor het leveren van energie wanneer de voertuigen of apparaten nodig plotselinge uitbarstingen van kracht en snelheid.
Echter, Choudhary zei de technologie is al beter dan lithium-ion op een aantal maatregelen in kleine elektronische apparaten.
“Voor kleine elektronische apparaten, onze materialen zijn dan het conventionele wereldwijd in termen van energie-dichtheid, de dichtheid en cyclische stabiliteit”, zei hij.