- Nová zjištění modifikují Kirchhoffův zákon.
- Superkondenzátory fungují podobně jako baterie, jen umožňují rychlejší nabíjení.
- Podle vědců zvládnou více než 1 000 000 cyklů nabití/vybití.
Představte si, že by se váš vybitý notebook či telefon mohl nabít za minutu, nebo že by nabití elektromobilu zabralo pouhých deset minut. I když to zatím není možné, nová práce amerických vědců naznačuje, že by se to brzy mohlo stát skutečností.
Nepřehlédněte: Za tohle by se nemuseli stydět ani špičkoví vědci. Geniální student sestrojil funkční fúzní reaktor
Telefon a počítač nabitý za minutu
Američtí vědci z Coloradské univerzity v Boulderu učinili přelomový objev, který by ocenil úplně každý. Podle serveru SciTechDaily se tým výzkumníků domnívá, že se mu podařilo přijít na to, jak nabít elektroniku do minuty a elektromobil do deseti minut.
Podle studie, kterou otiskl časopis Proceedings of the National Academy of Sciences, vědci zjistili, jak se drobné nabité částice, zvané ionty, pohybují ve složité síti nepatrných pórů. „Tento průlom by mohl vést k vývoji účinnějších zařízení pro ukládání energie, jako jsou superkondenzátory,“ uvádí Ankur Gupta z Coloradské univerzity.
Nová zjištění výzkumníků modifikují Kirchhoffův zákon o toku proudu v elektrických obvodech, který je základem výuky přírodovědných předmětů pro středoškoláky. Na rozdíl od elektronů se ionty pohybují v důsledku elektrického pole i difúze a experti zjistili, že jejich pohyb v pórových spojích je zcela jiný, než popisuje Kirchhoffův zákon.
Gupta vysvětluje, že ke studiu proudění v porézních materiálech se používá několik chemicko-inženýrských technik, které však zatím nebyly plně využity v některých systémech skladování energie.
Objev jeho týmu je významný nejen pro ukládání energie v dopravních prostředcích a elektronice, ale také pro energetické sítě, kde kolísavá poptávka po energii vyžaduje účinné ukládání, aby se zabránilo plýtvání v obdobích nízké poptávky a zajistilo rychlé zásobování v době vysoké poptávky.
Klíčem jsou superkondenzátory
Superkondenzátory fungují podobně jako baterie, jen mají mnohem vyšší hustotu energie, umožňují rychlejší nabíjení a zvládnou více než 1 000 000 cyklů nabití/vybití, zatímco většina baterií vydrží jen 2 000 až 3 000 cyklů. Nevýhodou je, že superkondenzátory jsou dražší a mají vyšší samovybíjení – za měsíc ztratí asi 30 % uložené energie, zatímco baterie jen 10 %.
„Hlavní přitažlivost superkondenzátorů spočívá v jejich rychlosti,“ dodává Gupta. „Jak tedy můžeme zrychlit nabíjení a uvolňování energie? Účinnějším pohybem iontů.“
Zdroj náhledové fotografie: StockSnap / Pixabay, zdroj: SciTechDaily