Исследовательская группа из Университета Центральной Флориды (UCF) недавно достигла значительного прорыва в области энергетики, разработав новую технологию создания гибких суперконденсаторов с высокой плотностью хранения энергии. Данные инновационные устройства способны выдерживать более 30 тысяч циклов заряда-разряда без потери своих характеристик. Внедрение данных суперконденсаторов в массовое производство может оказать существенное влияние не только на развитие портативной электроники, такой как мобильные телефоны и компьютеры, но и на автомобильную промышленность. По словам ведущего исследователя Нитина Чудхэри, замена традиционных аккумуляторных батарей на новые суперконденсаторы позволит значительно сократить время зарядки мобильных устройств. Например, для полной зарядки смартфона потребуется всего несколько секунд, а сам процесс зарядки понадобится проводить не чаще одного раза в неделю.
Данное открытие имеет потенциал для революционирования автомобильной отрасли, открывая новые возможности для развития электромобилей и гибридных автомобилей. 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”.
