Centrālās Floridas Universitātes (UCF) zinātnieki ir izveidojuši eksperimentālu superkondensatoru akumulatoru, kas darbojas kā jauns pat pēc 30 000 uzlādēšanas. Šis pētniecības darbs radīs augstas ietilpības, ātri uzlādējamu akumulatoru, kas kalpos 20 reizes ilgāk nekā parastās litija jonu šūnas. "Jūs varat uzlādēt mobilo tālruni tikai dažās sekundēs, un šī uzlāde ilgs tālruņa darbības nedēļu," saka UCF pētniece Nitina Čudharī.
Superkondensatori uzlādējas ļoti ātri, jo tie statiski uzkrāj elektrību materiāla virsmā, nevis ķīmisku reakciju rezultātā, piemēram, akumulatoros. Tam ir vajadzīgas "divdimensiju" materiālu loksnes ar lielu virsmas laukumu, kas var noturēt lielu skaitu elektronu. Pētījumos un izstrādē grafēnu galvenokārt izmanto kā divdimensiju materiālu.
Tomēr, pēc UCF zinātnieku domām, ir diezgan grūti integrēt grafēnu ar citiem materiāliem, ko izmanto superkondensatoros. Tāpēc viņi izmantoja tikai dažu atomu biezus 2D metāliskos materiālus (TMD), lai ietītu ļoti vadītspējīgu 1D nanoviedru, ļaujot elektroniem ātri pārvietoties no serdes uz apvalku. Tas ļauj diezgan vienkāršā veidā ražot ātri uzlādējamu materiālu ar lielu enerģijas patēriņu un lielu enerģijas blīvumu. “Mēs esam izstrādājuši vienkāršu ķīmiskās sintēzes procesu, kas labi integrējas esošajos materiālos ar 2D materiāliem,” saka pētnieks Jungs.
Izstrāde ir agrīnā stadijā, un tāpēc vēl ir pāragri runāt par tehnoloģijas rūpniecisko ieviešanu, taču perspektīvas izskatās daudzsološas. "Mūsu dizains pārspēj materiālus, ko mūsdienās izmanto mazās elektroniskās ierīcēs, enerģijas blīvuma, jaudas blīvuma un cikliskās stabilitātes ziņā," sacīja Čaudārs.
Jungs šo pētījumu sauc par koncepcijas eksperimentālu pārbaudi, un tagad komanda gatavojas patentēt savu izgudrojumu. Veidojot masveida ražošanu, mobilajās ierīcēs būs iespējams izmantot jaunas (nesprādzienbīstamas) baterijas ar ilgu kalpošanas laiku, kuras tiks uzlādētas dažu sekunžu laikā.
Sergejs Lukavskis