Телефоны, способные заряжать батарею за несколько секунд, стали на один шаг ближе к реальности
Группа ученых их университета Центральной Флориды (University of Central Florida) разработала технологию изготовления гибких суперконденсаторов, обладающих высоким значением плотности хранения энергии и способными выдержать без ухудшения их характеристик более чем 30 тысяч циклов заряда-разрядки.
Массовое производство таких суперконденсаторов может стать не только решением проблемы источников энергии в мобильных телефонах, компьютерах и прочей портативной электронике. Данное достижение обладает потенциалом для того, чтобы буквально устроить революцию в области электрических и гибридных автомобилей.
«Если традиционные аккумуляторные батареи заменить новым суперконденсатором, то для зарядки мобильного телефона, к примеру, потребуется всего несколько секунд времени» — рассказывает Нитин Чудхэри (Nitin Choudhary), ведущий исследователь, — «А заряжать телефон с таким суперконденсатором будет требоваться не чаще одного раза в неделю».
Достаточно большое количество групп ученых из разных стран занимается сейчас проблемой изготовления суперконденсаторов из различных «двумерных» материалов, материалов, толщина которых не превышает размеров одного-трех атомов. Некоторые из исследований привели к получению положительных результатов, но, к сожалению, все эти разработки очень далеки от требований условий крупномасштабного массового производства.
Новы суперконденсатор, разработанный учеными состоит из миллионов нанопроводников, «обернутых» в оболочки из тончайших двумерных материалов. Нанопроводник, обладающий высокой удельной электрической проводимостью, обеспечивает быстрое перемещение электронов, что, в свою очередь, обеспечивает максимальную скорость процессов зарядки и разряда.
А малая толщина изолирующего слоя из двумерного материала обеспечивает максимальное значение площади активной поверхности электродов и, как следствие, высокое значение плотности хранения энергии.
Но самым важным в данном достижении является то, что ученым удалось изобрести не только структуру суперконденсатора нового типа. Их усилиями был разработан технологический процесс производства, который подходит для условий массового производства и который реализуется при помощи стандартного промышленного оборудования.
В настоящее время исследователи работают над получением патента на разработанную ими технологию. И лишь после этого они займутся разработкой реальной технологии производства, которая, возможно, будет передана в распоряжение одной из дочерних компаний университета. «Пока наша технология еще не совсем готова для ее коммерциализации» — пишут исследователи, — «В настоящее время она является лишь доказательством работоспособности использованных нами идей.
Но в будущем, благодаря заложенными нами ранее в технологию принципам, мы без особых усилий превратим ее в целую линейку коммерческих продуктов».
