Przełom w magazynowaniu energii
Amerykański Nanotek Instruments wspólnie z Angstron Materials odkryli SMCs (ang. surface-mediated cells) - rewolucyjne urządzenie do przechowywania energii oparte na technologii grafenu, łączące zalety tak superkondensatorów, jak i baterii litowo-jonowych. Swoją wysoką wydajność SMCs zawdzięcza katodzie i anodzie, które wyposażone zostały w olbrzymie powierzchnie grafenowe.Przystępując do produkcji badacze umieścili na anodzie metaliczny lit (w postaci cząstek lub foli). W trakcie pierwszego cyklu rozładowania dochodzi do jonizacji litu, w rezultacie czego pojawia się znacznie większa liczba jonów litu, niż ma to miejsce w bateriach litowo-jonowych (Li-Ion). W stanie pracy urządzenia jony migrują przez płynny elektrolit do katody, gdzie tam, przedostając się przez pory, wypełniają ogromną powierzchnię grafenową.
Podczas ładowania masywny strumień jonów litu wędruje od katody do anody. Wielka elektrodowa powierzchnia umożliwia szybkie kursowanie wielkiej liczby jonów między elektrodami, wytwarzając tym samym ich wysoką moc i gęstość energii. Wymiana jonów litu między porowatymi powierzchniami elektrod eliminuje potrzebę interkalacji jako czasochłonny proces.
Wedle Nanotek Instruments urządzenia pierwszej generacji charakteryzują się szybkim cyklem ładowania i funkcjonowaniem przewyższającym możliwości zarówno superkondensatorów jak i baterii litowo-jonowych (czas ładowania odpowiednio: 10-krotnie szybszy i 100-krotnie szybszy). Fakt dotychczasowego braku zoptymalizowania konstrukcji SMCs, prowadzi jednak naukowców do konfiguracji arkuszy grafenowych jak i użytych materiałów. Dotychczasowe prace badawcze wykazały, iż urządzenia te potrafią zachować 95% swej pojemności po 1000 cykli ładowania/rozładowania.
Angstron Materials prognozuje komercjalizację SMCs. Bo choć grafen nadal jest kosmicznie drogi, tak jednak w najbliższych 1-3 latach, wedle oczekiwań firmy, można spodziewać się znaczacego spadku jego ceny.
Źródło: www.nanonet.pl
Tagi: grafen, jon, lit, powierzchnia, superkondensator, anoda, katoda, lab, laboratorium, energia
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje