Badacze z USA opracowali nową konstrukcje elektrod dla baterii impulsowych i superkondensatorów. Pozwala ona zwiększyć pojemność tych urządzeń o 20-45 proc. – poinformował magazyn Technology Review.
Naukowcy z Stanford University pracowali nad zwiększeniem pojemności baterii impulsowych oraz super- oraz ultrakondensatorów. Te nośniki energii używane są m.in. w urządzeniach energetycznych, samochodach hybrydowych i elektrycznych oraz niektórych systemach lotniczych.
Baterie impulsowe oraz ultra- i superkondensatory są nośnikami energii nie dostarczającymi stałego napięcia i natężenia o ściśle określonych parametrach, lecz prądu o wysokim napięciu i natężeniu lub o ściśle określonych parametrach (np. średnie napięcie i natężenia jak w bateriach impulsowych) przez określony przeciąg czasu. Zwykle ilość ich cykli ładowania i rozładowania jest większa niż w przypadku baterii litowo-jonowych, ale mogą one składować nawet 10-krotnie mniej energii.
Dla zwiększenia pojemności konieczne było zwiększenie gęstości składowanej energii, stąd badacze skupili się na materiale, mogącym powiększyć obszar aktywny elektrody.
Zespół naukowców ze Stanford University pod kierownictwem prof. Yi Cui i Zhenan Bao zastosował elektrody złożone z grafenu i tlenku manganu. Jak powiedział Technology Review prof. Cui, tlenek manganu jest tani i łatwo dostępny oraz teoretycznie umożliwia zwiększenie pojemności superkondensatorów. Jego słabym punktem było niskie przewodnictwo, czemu badacze zaradzili pokrywając nowe elektrody otoczką z nanorurek węglowych. Zwiększyło to znacznie przewodnictwo przy zachowaniu możliwości wzrostu pojemności od 20 do 45 proc.
Według prof. Yi Cui, nowa prosta technika nakładania warstw z nanorurek węglowych na elektrody z tlenku manganu pozwalałaby na stworzenie nowego typu elektrod opartych m.in. na związkach siarki, krzemu i fosforanie manganowo-litowym, co umożliwiłoby zwiększenie pojemności nie tylko superkondensatorów czy baterii impulsowych, ale także zwykłych baterii litowo-jonowych. Zespół badaczy ze Stanford University pracuje już nad takimi konstrukcjami.
