Возможность зарядить мобильные телефоны в считанные секунды стало на один шаг ближе. Исследователи из Университета Ватерлоо использовали нанотехнологии для значительного улучшения устройств хранения электрического заряда в суперконденсаторах.

Новая конструкция созданная ими  примерно удваивает количество заряда, которую могут удерживать такие суперконденсаторы, что поможет проложит путь к использованию их в различных устройствах: от смартфонов и ноутбуков до электромобилей и в мощных лазерах.

«Мы показываем рекордные показатели емкости для хранения энергии в суперконденсаторах», — сказал Майкл Поуп, профессор химического машиностроения и руководитель проекта. «Чем больше энергии, тем больше батареек мы сможем вытеснить из потребления».

«Supercapacitors — это перспективная, зеленая альтернатива традиционным батареям — с такими преимуществами , как высокая безопасность и надежность,  но к сожалению, пока мы ограничены относительно низкой емкостью».

Существующие коммерческие суперконденсаторы хранят достаточно энергии, например, для питания сотовых телефонов и ноутбуков примерно на 10 процентов по сравнению с объемом аккумуляторных батарей.




Чтобы повысить боем, Поуп и его сотрудники разработали метод покрытия электродов суперконденсатора атомарно тонкими слоями графенового проводника  в комбинации с масляной жидкой солью.

Жидкая соль служит разделителем тонких листов графена, предотвращая прилипание друг к другу. Это значительно увеличивает площадь поверхности, что является ключом к максимизации емкости хранения энергии.

В то же время жидкая соль выполняет двойную функцию, в качестве электролита, необходимого для фактического хранения электрического заряда, и сводит к минимуму размер и вес суперконденсатора.

Это действительно важная часть устройства, — сказал Пауп. -это умное и эффективное решение. В новинке также используется моющее средство для уменьшения размера капель масляной соли всего лишь на несколько миллиардов долей метра, улучшая взаимодействие покрытий. Моющее средство также действует как химическая липучка, чтобы капли прилепились к графену.

Увеличение емкости суперконденсаторов, уменьшение размера и и веса открывают революционные возможности для замены батареи во многих гаджетах суперконденсаторами , особенно тех, которые требуют быстрой зарядки и быстрой разрядки.

В краткосрочной перспективе Поуп заявил, что лучшие суперконденсаторы смогут вытеснить свинцово-кислотные батареи в традиционных транспортных средствах и использоваться для «захвата» энергии во время торможения автобусов и высокоскоростных поездов.

Хотя они вряд ли когда-либо достигнут полной емкости для хранения заряда как в аккумуляторах, однако, суперконденсаторы имеют потенциал для удобного и надежного питания отдельных электронных устройств в электромобилях и в других системах.

«Если суперконденсаторы будут продаваться правильно- для нужных приложений, то мы начнем  все часто и часто применять их в нашей повседневной жизни», — добавил Поуп.

Никотин в электронных сигаретах не только вызывает привыкание, но и может увеличить риск сердечных заболеваний

Ученые-исследователи разработали перезаряжаемые батареи, используя нити как проводники, которые имеют диаметр и гибкость, аналогичные хлопчатобумажной ткани. Новая батарея может быть вплетена в ткань и носится как браслет или другой тип одежды для питания часов, светодиодов, импульсных мониторов и другой небольшой персональной электроники.