close-btn

Ученые изобрели суперконденсаторы: чем они лучше обычных батарей

Новая технология позволяет пропускать ионы через «поры» не по одному, а тысячами сразу, что значительно увеличивает эффективность аккумуляторов

Ученые изобрели суперконденсаторы

Фото: unsplash.com

Ученые из Университета Колорадо в Боулдере (США) создали новую модель суперконденсаторов, которые позволяют батареям заряжаться на очень больших скоростях.

Внутри стандартных аккумуляторов ионы передаются с одной стороны на другую, расходуя заряд, а затем меняют направление для перезарядки. Когда ионы проталкиваются через специальный материал, он отбирает электроны, которые становятся электрическим током, вытекая из клеммы.

Со временем запас электронов истощается, и аккумулятор разряжается. В перезаряжаемой аккумуляторной батарее ионы могут вернуться в исходное состояние, и тогда электроны будут отбираться в новом цикле.

Читайте также: Ученые создали гибкие солнечные батареи, не требующие зарядки

Суперконденсатор — новая концепция, сочетающая в себе конструкцию батареи и физику конденсатора. Конденсатор состоит из двух слоев проводящего материала, между которыми находится изолятор (например, стекло). Этот изолятор заставляет энергию накапливаться с обеих сторон.

В конструкции суперконденсатора энергия накапливается на поверхности в электрическом поле, которое удерживает электроны на месте. Это отличие является ключевым: частицы не соединяются и не отрываются от атомов и молекул во время химической реакции, что экономит энергию и предотвращает износ с течением времени.

Анкур Гупта и его команда разработали эффективный способ накопления заряда с помощью пористого суперконденсатора.

Вас может заинтересовать: Ученые разработали «водяные батарейки» — на что способны

«Основная привлекательность суперконденсаторов заключается в их скорости. Так как мы можем ускорить их зарядку и высвобождение энергии? Благодаря более эффективному движению ионов», — отмечает Гупта.

Ученые использовали знания о потоках, проходящих через поры, — например, исследования фильтрации воды — и применили эти знания к потоку энергии через пористый материал. Эту технологию еще предстоит доработать, однако исследователи уверены, что она окажется вполне жизнеспособной.

Ранее мы писали, что многослойные оксидные электроды литий-ионных батарей становятся нестабильными во время зарядки, сокращая срок их цикла. Исследователи нашли способ улучшить структурную стабильность, что продлило срок службы и сократило время зарядки.

Ознакомьтесь с другими материалами по теме:

Ученые создали материал для разработки новейших солнечных батарей

Созданы самые эффективные в мире солнечные батареи на квантовых точках: как работают

Ученые создали батарею, которая работает полвека без подзарядки

По материалам Popular Mechanics

google news
credit link image
×
Подписывайтесь на нас в Telegram и Viber!