Ученым удалось повысить плотность энергии суперконденсатора в 10 раз с помощью графена

Суперконденсаторы — это устройства, которые способны полностью зарядиться и отдать накопленную энергию практически мгновенно.

И они бы могли заменить собою все существующие аккумуляторы, если бы были способны вместить существенно больше энергии.

Так вот международная научная группа нашла способ повысить емкость супер конденсаторов в 10 раз. Интересно узнать, как у них это получилось? Тогда начнем.

В чем суть разработки

Итак, научная группа, состоящая из инженеров Университетского колледжа Лондона и Китайской академии наук, обнародовала свои научные изыскания, направленные на повышение эффективности суперконденсаторов, используя пленки из графена.

Им удалось существенно повысить плотность энергии в процессе подгонки размера пор в мембранах точно по размерам ионов электролита.

Так вот, используя эту методику, международной команде удалось существенно повысить энергетическую плотность.

Для сравнения. Сейчас существующие решения для быстрой зарядки могут похвастаться плотностью энергии от 5 до 8 ватт-часов на литр. А вот новая разработка показала целых 88,1 Вт/л. Как заявили ученые, это рекордная плотность энергии для углеродных суперконденсаторов.

Что получилось создать

Цифры — это, конечно, хорошо, но нужно понимать, а насколько же это много по сравнению с другими источниками энергии.

Так вот получившийся результат в 88,1 Вт/л соответствует максимальной плотности энергии свинцово-кислотных АКБ. Вот только заряжаются они ну уж очень долго.

Кроме этого было установлено, что после 5 000 циклов разряд-заряд энергоемкость была сохранена на уровне 98% от первоначальной.

Так же в ходе эксперимента выяснили, что даже в согнутом положении эффективность созданных пластин оставалась неизменной.

При тестировании суперконденсатор был способен функционировать почти точно так же, лежал ли он плоско или согнут на 180 градусов

Но, несмотря на сплошные плюсы, есть и целый ряд минусов. Вот про них и поговорим сейчас.

Минусы разработки

Первый и самый существенный минус. Несмотря на то, что удалось повысить энергетическую плотность в 10 раз, она все еще далека от энергетической плотности литий-ионных АКБ, которая составляет 877,5 Вт/л.

Второй минус заключен в том, что суперконденсаторы склонны к существенному саморазряду.

То есть через некоторое время полностью заряженный суперконденсатор будет полностью разряжен (что пока накладывает существенные ограничения в возможной области применения разработки).

И третий минус заключен в том, что пока графен (который используется в разработке как основной материал) не выпускается в промышленных масштабах. Хотя графеновые аккумуляторы уже проходят испытания.

Графен — абстрактное изображение

А это значит, что при всем делании пока невозможна полноценная коммерческая реализация суперконденсаторов, так как их стоимость будет сильно выше конкурентов.

Перспективы изобретения

Несмотря на целый ряд минусов, исследователи настроены оптимистично и верят в то, что новые суперконденсаторы займут свою нишу в мировой энергетике. Так видится отличная перспектива в миниатюрной электронике и не только.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Energy.

Если вам понравился материал, то оцените его лайком и репостом. Спасибо за внимание!