Вбивця акумуляторів: корейці створили суперконденсатор, який миттєво заряджається

Акумулятори – одна з головних технологій сучасності. Ми покладаємося на них усюди, але вони мають свої недоліки, які вирішує новий винахід корейських вчених.

• Послухайте першу у світі пісню, створену квантовим комп’ютером та штучним інтелектом

Деталі

Звичайні батареї використовують хімічні реакції для накопичення енергії, пропонуючи високу щільність енергії, забезпечуючи тривалий час роботи наших пристроїв. Однак, навіть попри швидкі зарядки, вони повільно заряджаються і деградують лише після кількох тисяч циклів використання.

Але є суперконденсатори, які використовують розділення електричних зарядів для зберігання енергії. Вони можуть заряджатися майже миттєво та витримувати більше циклів використання, не псуючись. Однак сучасна технологія ще не вирішила проблему низької щільності енергії, тобто накопиченої суперконденсатором енергії недостатньо для живлення пристроїв протягом тривалого часу.

Вчені з Корейського інституту науки і технологій (KIST) створили новий суперконденсатор, який вирішує ці проблеми. Цей новий суперконденсатор може допомогти подолати проблеми щільності енергії, які перешкоджають широкому впровадженню суперконденсаторів у пристроях.

Суперконденсатори складаються з двох провідних пластин, розділених розчином електроліту (заряджені частинки або іони, зважені в рідині). При підключенні до джерела живлення іони електроліту розділяються, накопичуючи позитивні іони на одній пластині. Навпаки, негативні іони збираються на іншій.

Енергія утримується у формі електричного поля, встановленого між двома пластинами. Розділення іонів відбувається майже миттєво, що дає суперконденсаторам можливість швидко заряджатися та розряджатися.

Оскільки тут немає хімічних реакцій, суперконденсатори надзвичайно довговічні. Однак, оскільки енергія зберігається через іони, вони не можуть утримувати стільки загальної енергії на одиницю об’єму чи ваги.

Дослідники KIST подолали цю проблему, створивши композитний матеріал, що поєднує одностінні вуглецеві нанотрубки (ВНТ) з провідним полімером, поліаніліном (PANI).

ВНТ мають високу провідність і забезпечують міцну структурну основу для пристрою. Молекули PANI діють як крихітні енергетичні осередки, хімічно зв’язані з ВНТ у всій структурі суперконденсатора.

Така установка збільшує не тільки ємність суперконденсатора для накопичення енергії, але й подачу електроенергії.

Дослідники виявили, що їхній суперконденсатор зберігає стабільну роботу після понад 100 000 циклів зарядки-розрядки. Крім того, суперконденсатор продемонстрував високу довговічність у середовищі високої напруги.

Композитне волокно також продемонструвало високу механічну гнучкість, тобто його формою можна маніпулювати. Ці характеристики означають, що суперконденсатор можна використовувати замість існуючих батарейних систем.

Раніше Музей звернувся за допомогою до ШІ, щоб порахувати усіх людей на відомій класичній картині.