Ученые увеличили плотность суперконденсатора в 10 раз. Теперь аккумуляторы на их основе, которые заряжаются почти мгновенно, способны хранить достаточно энергии для питания двигатель электромобиля. Об этом говорится в исследовании ученых из Университетского колледжа Лондона и Китайской академии наук, опубликованном в журнале Nature Energy.
В отличие от батарей, суперконденсаторы очень быстро заряжаются — однако их разрядка также происходит с высокой скоростью. Дело в том, что существующие суперконденсаторы имеют очень низкую плотность энергии — примерно 1/20 от возможностей батареи.
Тем не менее, аккумуляторы с суперконденсаторами уже ограниченно используются — например, в китайском общественном транспорте. Но автобус, в который установлен такой аккумулятор, вынужден заряжаться почти на каждой остановке.
В своей работе исследователи предложили новый дизайн суперконденсатора, в котором используются пленки из графенового ламината с одинаковым расстоянием между слоями.
Работа показала, что когда поры в мембранах точно соответствуют размеру ионов электролита, плотность энергии радикально растет — примерно в 10 раз по сравнению с обычными суперконденсаторами.
Кроме того, отмечают ученые, новый материал имеет длительный срок службы, сохраняя 97,8% своей энергоемкости после 5 000 циклов зарядки и разрядки. Новые суперконденсаторы также очень гибкие — они могут быть согнуты вплоть до 180 градусов.
Ранее сообщалось, что новая нейросеть ускорит разработку более энергоемких аккумуляторов для электромобилей. Сделать это удастся за счет того, что искусственный интеллект сможет автоматически оценивать время работы аккумулятора — то есть автоматизирует процесс, на который раньше уходило от нескольких месяцев до нескольких лет.