Każdy z nas niejednokrotnie zapomniał naładować telefonu przed wyjściem z domu i później często musiał uważać, aby go zbyt szybko nie rozładować. Dzięki superkondensatorom będzie można nawet i wyjść z pełną baterią. Podobnie zresztą z samochodami elektrycznymi. Bateria się wyczerpuje? Wystarczy zatrzymać się na ładowaniu. Ta wizja przyszłości nie wydaje się tak odległa, jeśli spojrzeć na najświeższe badania naukowców z USA.
Najnowsze badania naukowców z Uniwersytetu w Kolorado rzucają nowe światło na teorię stojącą za superkondensatorami. Daje to możliwość wykorzystania w niedługim czasie technologii superkondensatorów.
Czym są superkondensatory?
Superkondensatory, znane także jako ultrakondensatory, różnią się trochę od klasycznych elementów tego typu. Standardowy kondensator przechowuje energię elektrostatycznie, czyli ładuje przeciwsobnie dwa przewodniki, które są od siebie izolowane. Superkondensator przechowuje energię elektrochemicznie, czyli w sposób zbliżony do baterii. Wykorzystuje się do tego na przykład węgiel aktywny. Dzięki temu powierzchnia, na której osadzają się jony, jest znacznie większa, co zwiększa bezpośrednio pojemność kondensatora. Ultrakondensatory przy niewielkim napięciu mogą mieć pojemność kilka razy większą niż tradycyjne kondensatory. Ich największą zaletą jest jednak zdolność do szybkiego ładowania.
Superkondensatory mają również dłuższą żywotność w porównaniu do tradycyjnych baterii, ponieważ mogą przeprowadzać tysiące cykli ładowania i rozładowania bez znacznej degradacji.
Podstawowe prawo elektryczne ulegnie zmianie?
Nowe badania mówią jasno. Ankur Gupta, chemik i biolog z Uniwersytetu w Kolorado, twierdzi, że wraz ze swoim zespołem odkrył nowe zjawiska, które odpowiadają za całą podstawę naszej wiedzy o przepływie elektryczności. Zdaniem Gupty, jony przemieszczają się inaczej w środowiskach porowatych, takich jakie występują w superkondensatorach. Do tej pory, zgodnie z prawem Kirchhoffa, uważano, że prąd elektryczny porusza się bez dyspersji.
Odkrycie może mieć wpływ na przyszłe technologie, które dzięki temu staną się bardziej efektywne. Na dzień dzisiejszy baterie mogą przechowywać około 10 razy więcej energii niż superkondensatory. Naukowiec wspomina, że przed nimi jeszcze wiele pracy, aby nowe odkrycie wprowadzić do użytku w nowych technologiach. Podkreśla jednak, że może to być odkrycie, które potężnie zmieni branżę elektryczną.
