Батареям на заміну. Вчені придумали суперконденсатори — нові пристрої зберігання енергії

Учені з Університету Колорадо в Боулдері (США) запропонували використовувати нову модель суперконденсаторів, щоб батареї могли заряджатися на дуже великих швидкостях. Про це пише Popular mechanics.

Усередині батарей іони передаються з одного боку на інший, витрачаючи заряд, а потім змінюють напрямок для перезарядки. Коли іони проштовхуються через спеціальний матеріал, він відбирає електрони, які стають електричним струмом, витікаючи з клеми. Згодом запас електронів виснажується, і акумулятор розряджається. У акумуляторній батареї, що перезаряджається, іони можуть повернутися в початковий стан, і тоді електрони будуть відбиратися в новому циклі.

Суперконденсатор — нова концепція, що поєднує в собі конструкцію батареї і фізику конденсатора. Конденсатор складається з двох шарів провідного матеріалу, між якими знаходиться ізолятор (наприклад, скло). Цей ізолятор змушує енергію накопичуватися з обох сторін. У конструкції суперконденсатора енергія накопичується на поверхні в електричному полі, яке утримує електрони на місці. Ця відмінність є ключовою: частинки не з'єднуються і не відриваються від атомів і молекул під час хімічної реакції, що економить енергію і запобігає зносу з плином часу.

Анкур Гупта з Університету Колорадо в Боулдері та його команда розробили ефективний спосіб накопичення заряду за допомогою пористого суперконденсатора. Вчені використовували знання про потоки, що проходять через пори, — наприклад, дослідження фільтрації води — і застосували ці знання до потоку енергії через пористий матеріал.

За словами Гупти суперконденсатори привабливі тим, що можуть прискорити в рази зарядку акумуляторів і виділення енергії за рахунок більш ефективного руху іонів. Цю технологію ще належить доопрацювати, проте дослідники впевнені, що вона виявиться цілком життєздатною.

Раніше ми писали про те, що твердотільні батареї стануть дешевшими і будуть швидше заряджатися. Вченим вдалося створити полімерний електроліт, який може працювати за кімнатної температури, хоча раніше цього було важко досягти. Завдяки йому підвищилася й іонна провідність твердотільних батарей.