Detta lilla, flexibla supercapacitor kan ladda på några sekunder.
Bild: University of Central Florida
Forskarna har utvecklat en metod för att skapa små, flexibla supercapacitors som kan innebära att blisteringly snabba laddningstider och mer tillförlitliga batterier.
Medan litium-jon-batterier kan gå sönder efter cirka 1 500 avgifter, detta supercapacitor kan laddas 30.000 gånger innan förnedrande, enligt forskare vid University of Central Florida. Ännu bättre, supercapacitor kan ladda i ett blink of an eye och inte skulle behöva påfyllning för en vecka.
Supercapacitors använda statisk elektricitet för att lagra energi, i motsats till batterier som använder en elektrokemisk reaktion.
“Om de skulle byta batterier med dessa supercapacitors, du kan ladda din mobiltelefon i ett par sekunder och du inte behöver ladda den igen för över en vecka,” sade Nitin Choudhary, en postdoktoral medarbetare och en av de viktigaste författarna till en ny rapport som beskriver processen.
Den supercapacitors de har skapat är också flexibla, vilket kan bidra till att lösa en av de stora fallgroparna i enheter som Apple Titta på.
Historiskt sett, en av de största nackdelarna av supercapacitors är att de har betydligt mindre energi än ett liknande storlek lithium-ion batteri. Så forskarna har varit att undersöka användningen av nanomaterial, såsom grafen, för att förbättra kapaciteten.
Som nämnts genom Engadget, supercapacitors lagra el statiskt på ytan av ett material och kräver två-dimensionell material lakan med tillräckligt med yta för att hålla massor av elektroner.
Yeonwoong ‘Eric’ Jung, en biträdande professor vid UCF och nano-material forskaren, sade chefen problem med befintliga metoder har varit att integrera dessa två-dimensionell material i befintliga system.
“Det har varit en flaskhals i området. Vi har utvecklat en enkel kemisk syntes synsätt, så att vi kan mycket snyggt integrera befintliga material med två-dimensionell material,” Jung sade.
Deras supercapacitors är packad med miljontals nanometer tjocka kablar lindade i två-dimensionell material.
“En mycket ledande kärnan underlättar snabb elektronöverföring för snabb laddning och urladdning. Och enhetligt belagda skal av två-dimensionell material som ger hög energi och kraft tätheter,” university berättar.
Jung är i processen att ta patent på metoden. Han varnade dock för att det kan vara en viss tid innan denna teknik ses i elektroniska prylar och fordon.
“Det är inte redo för kommersialisering,” Jung sade. “Men detta är en proof-of-concept demonstration, och våra studier visar att det finns mycket stora konsekvenser för många tekniker.”
Det är oklart om supercapacitors skulle vara lämplig för att ersätta litium-jon-direkt eller komplettera dem, eftersom de är idealiska för att ge energi när fordon eller anordningar behöver plötsliga utbrott av kraft och hastighet.
Men Choudhary sagt att tekniken är redan överträffat litium-jon på vissa åtgärder i små elektroniska enheter.
“För små elektroniska apparater, vårt material är att överträffa den konventionella världen i termer av energi densitet, effekttäthet och cyklisk stabilitet”, sade han.