Pokud jde o ukládání elektrické energie, u moderních zařízení jsou standardem Li-Ion baterie, jejichž vlastnosti se každoročně vylepšují jen o pár procent. Pro telefony, tablety nebo nositelnosti na trhu ale zatím stále lepší a efektivnější technologie neexistuje.
Jedním z nadějných směrů jsou superkondenzátory, které jsou ale při srovnatelné kapacitě s Li-Ion bateriemi mnohem větší a nelze je tak u stále miniaturnějších zařízení použít. A právě na to se zaměřili vědci z univerzity v centrální Floridě (UCF).
Klíčem jsou nanomateriály
Jak jsme zmínili, kvůli velikosti superkondenzátorů je nutné vyvinout nový typ nanometeriálu, ze kterých budou složené, aby došlo k výraznému zmenšení a možnosti použití v malých mobilních zařízeních.
Vědcům se podařilo využít dostupné technologie dvourozměrných nanomateriálů a díky nové formě chemické syntézy je potáhnout miliony nanometrových vláken, která zajišťují přenos elektronů.
Ukázka vnitřního složení nového superkondenzátoru složeného z nanomaterálů (Zdroj: UCF)
Tato konstrukce tak umožnila vytvořit superkondenzátor, který má vysokou kapacitu se schopností rychlého elektronového přenosu. Zjednodušeně to znamená, že lze tento superkondenzátor stále velmi rychle nabíjet.
Mnohem větší odolnost
Jedním z dalších problémů současných baterií je rychlé poškozování s počtem nabíjecích cyklů. Situace už není tak špatná, jako tomu bylo v minulosti - moderní baterie by měly bez větších problémů vydržet kolem 1 500 nabíjecích cyklů. Je ale nutné počítat s tím, že velmi pozvolna dochází ke ztrátě původní kapacity.
Dle měření nového superkondenzátoru založeného na dvourozměrných nanomateriálech nedošlo ke ztrátě kapacity ani po 30 000 nabíjecích cyklech. Jedná se o další úspěch tohoto vědeckého týmu, protože dřívější výzkumy v této oblasti nedosahovaly tak vysoké stability.
Připraveno pro flexibilní budoucnost
Vytvořené superkondenzátory by mohly být v budoucnu používané v mobilních telefonech, tabletech a dalších mobilních zařízeních. Díky ohebné konstrukci jsou ale skvěle připravené i pro nositelnosti, které se budou stále více přizpůsobovat spíše tvaru našeho těla.
Zmíněné vlastnosti této „superbaterie“ by ale měly pochopitelně mnohem větší dopad na celý trh. Typicky například i v elektromobilech, kde jsou rychlé nabíjení, velká kapacita a větší odolnost proti poškozování v rámci velkého počtu cyklů rovněž důležitými parametry.
Technologie je sice stále v počáteční fázi výzkumu, důležité ale je, že se podařilo vyrobit funkční prototyp, který potvrdil původní teoretické návrhy. I když se tak nedočkáme velké revoluce dříve než za několik let, jedná se zase o další technologii baterií, která má velkou naději na budoucí reálné nasazení.
