Австралийские инженеры приветствуют новую технику суперконденсатора, которая может хранить достаточно энергии, чтобы заменить батареи

Инженеры из Австралийского университета Монаш, как сообщается, сделали значительный прорыв в технологии суперконденсатора, который, по их словам, может проложить путь для применений следующего поколения в области электрифицированного транспорта, стабилизации сетки и потребительской электроники.

Суперконденсаторы помечены как новый класс устройства хранения энергии, которое хранит заряд электростатически, а не с помощью химических реакций, таких как те, которые встречаются в традиционных батареях.

Однако, предлагая быструю зарядку, быстрое выброс энергии и очень длинный велосипедный срок службы, суперконденсаторы были ограничены низкой плотностью энергии, сохраняя меньше энергии на объем или вес.

И наоборот, литий-ионные батареи обеспечивают высокую плотность энергии для более длительного разряда, даже если они заряжаются медленнее, имеют более короткий срок службы и более низкую плотность мощности.

Проблема для суперконденсаторов заключается в том, что только небольшая часть площади поверхности углерода была доступна для использования.

Но в новом исследовании, опубликованном в Природная связьКоманда инженеров из Университета Монаш создала новый вид материала на основе углерода, который позволяет суперконденсаторам хранить столько энергии, как традиционные свинцовые батареи.

Они говорят, что могут сделать это, сохраняя при этом преимущества, присущие технологии суперконденсатора, такие как обеспечение энергии намного быстрее, чем могут управлять обычные батареи.

В частности, используя быстрый процесс теплового отжига и новую архитектуру материала, синтезированную от естественного графита-обильный австралийский ресурс-команда Monash смогла создать многомасштабную пониженную оксид графена (M-RGO), высоко изогнутую графенную структуру с точными путями для быстрого и эффективного движения.

Полученный материал предлагает как высокую плотность энергии, так и высокую плотность мощности – комбинация, которая редко достигается в одном устройстве.

«Наша команда показала, как разблокировать гораздо больше этой площади поверхности, просто изменив способ, которым материал обрабатывается». Сказал профессор Майнак Маджумдерчлен исследовательской группы и директор исследовательского центра ARC для продвинутого производства с 2D Materials (AM2D) в Монаш.

«Это открытие может позволить нам создать быстрозарядные суперконденсаторы, которые хранят достаточно энергии, чтобы заменить батареи во многих приложениях и доставлять их гораздо быстрее».

Исследование было поддержано Австралийским исследовательским советом и Управлением спонсируемых исследований ВВС США и является частью более широкой приверженности университета разработке передовых материалов для будущего энергетики с низким уровнем углерода.

По словам доктора Петара Йовановича, научного сотрудника в концентраторе Arc AM2D и соавтора исследования, скажем, что, собирая в мешочковые клеточные устройства-новые суперконденсы могут обеспечить объемную плотность энергии до 99,5 Вт/л, плотность мощности до 69,2 кВт/л и быстрого зарядки с отличной циклой.

«Эти показатели производительности являются одними из лучших, когда-либо сообщаемых для суперконденсаторов на основе углерода, и, что важно, процесс масштабируется и совместим с австралийским сырью»,-сказал д-р Йованович.

SuperCapacitor в настоящее время коммерциализируется через компанию Spinout University University, Ionic Industries, которая работает с партнерами по хранению энергии, чтобы обеспечить этот прорыв в приложениях на рынке, где имеют важное значение как высокая энергия, так и быстрая доставка энергии.