Що таке новий матеріал?

Інженери з Університету Монаша створили новий матеріал на основі графену, що дає змогу суперконденсаторам зберігати стільки ж енергії, скільки й традиційні свинцево-кислотні акумулятори. При цьому новинка заряджається і віддає енергію в рази швидше.

Які переваги нового матеріалу?

Суперконденсатори довгий час вважалися перспективною технологією, але їхнє застосування обмежувалося низькою щільністю енергії порівняно з хімічними батареями. Нове відкриття усуває цей недолік, відкриваючи шлях до створення надшвидких зарядних пристроїв для електромобілів і гаджетів, пише Science Daily.

Головна проблема вуглецевих матеріалів для суперконденсаторів полягала в тому, що лише мала частина їхньої поверхні реально брала участь у накопиченні заряду. Дослідники вирішили це завдання, змінивши архітектуру матеріалу.

За допомогою процесу швидкого термічного відпалу вони створили “багатомасштабний відновлений оксид графена” (M-rGO). Ця структура складається з сильно вигнутих аркушів графена, які утворюють безліч каналів і пор. Така “пухка” архітектура забезпечує іонам вільний доступ до величезної площі поверхні, дозволяючи їм рухатися з винятковою швидкістю. У результаті матеріал поєднує в собі високу щільність енергії та високу щільність потужності — комбінація, яку раніше було вкрай складно отримати в одному пристрої.

Які результати випробувань?

Під час випробувань нові суперконденсатори показали вражаючі результати:

• Щільність енергії: до 99,5 Вт-год/л, що можна порівняти з деякими типами акумуляторів.
• Щільність потужності: до 69,2 кВт/л, що дає змогу миттєво віддавати величезні струми.
• Довговічність: відмінна стабільність при багаторазових циклах швидкого заряджання-розряджання.

Ці показники стали одними з найвищих, коли-небудь зареєстрованих для вуглецевих суперконденсаторів.

Яке комерційне майбутнє технології?

Важливо, що нова технологія вже здатна вийти з лабораторій. Матеріал виробляється з природного графіту, запаси якого в Австралії величезні, а сам процес виготовлення масштабований і придатний для промислового виробництва.

Компанія Ionic Industries вже почала випуск комерційних партій нового графенового матеріалу і працює з партнерами над впровадженням технології в реальні продукти. Це означає, що поява електромобілів, які заряджаються за лічені хвилини, або смартфонів з довговічними батареями, які миттєво заряджаються, може бути не за горами.

Раніше повідомлялося, що найкраща заміна літієвих батарей коштує в 160 разів дешевше. Опубліковано звіт IRENA, здатний змінити майбутнє електромобілів і “зеленої” енергетики. Аналітики прогнозують, що натрій-іонні батареї (SIB) мають потенціал стати дешевою альтернативою звичним літій-іонним акумуляторам.