Zamislite da vam treba samo minuta da napunite svoje uređaje . Zvuči predobro da bi bilo istinito?
Pa, istraživači sa Univerziteta Colorado u Boulderu možda su nas upravo doveli korak bliže ovoj stvarnosti.
Njihov napredak u razumijevanju ponašanja iona u superkondenzatorima mogao bi dati potpuno novo značenje ‘super brzom punjenju’.
Istraživanje bi moglo otvoriti put za superkondenzator koji može napuniti telefone i prijenosna računala za samo 60 sekundi, a električna vozila (EV) za 10 minuta.
Poznato je da superkondenzatori pune elektroniku munjevito, međutim, problem leži u njihovoj pohrani energije.
Tradicionalne litij-ionske baterije mogu pohraniti znatno više energije, omogućujući sporiju, ali dužu upotrebu.
Inžinjer i glavni autor studije, Ankur Gupta, vjeruje da su on i njegov tim pronašli ključ za prevladavanje ovog ograničenja – tehnologiju za koju se znalo, ali ju je bilo nemoguće postići.
Nalazi, objavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences , fokusirali su se na to kako se nabijene čestice (ioni) kreću unutar superkondenzatora. Ovaj pokret je ključan za otključavanje dugo očekivanog potencijala superkondenzatora za pohranu energije visoke gustoće.
Kirchoffov zakon, definirajući princip u teoriji električne struje, utvrđuje da se napon mora kretati u određenim petljama.
‘Primarna privlačnost superkondenzatora leži u njihovoj brzini’, stoji u saoćenju za medije sa univerziteta.
‘Pa kako možemo ubrzati njihovo punjenje i oslobađanje energije? Učinkovitijim kretanjem iona.’
Jedinstveno ponašanje superkondenzatora nudi način da se zaobiđu ograničenja Kirchoffova zakona i postigne mnogo brži prijenos energije.
‘To je veliki korak’, rekao je Gupta. ‘Pronašli smo kariku koja nedostaje.’
Voditelj studije objasnio je da bi to moglo promijeniti budućnost planeta.
Iako je potrebno provesti daljnja istraživanja prije nego što se njihova otkrića mogu pretočiti u uređaje za pohranu energije sljedeće generacije, ona se već poklapaju s prethodnim studijama Univerziteta Centralna Florida iz 2016.
Njihovo istraživanje usredotočilo se na fleksibilni superkondenzator koji bi mogao u potpunosti napuniti iPhone u 60 sekundi koristeći napredne dvodimenzionalne materijale omotane oko žica debljine nanometara.
Kao rezultat toga, postigli su visoku gustoću energije i snage, kao i brze cikluse punjenja i pražnjenja.
Najbolji dio je to što kompatibilni uređaji mogu izdržati do 30.000 ciklusa punjenja bez degradacije, što daleko premašuje 1.500 ciklusa viđenih kod litij-ionskih baterija.
