Superkondesatory dużej mocy wykonane z nanorurek węglowych

Superkondesatory dużej mocy wykonane z nanorurek węglowych

Superkondesatory dostarczające przepływu energii elektrycznej o dużym natężeniu mogą być produkowane z nanorurek węglowych, za pomocą techniki opracowanej przez naukowców UC Davis (USA).

Superkondesatory są urządzeniami służącymi do przechowywania energii elektrycznej, które mogą dostarczyć ogromnej ilości energii w bardzo krótkim czasie. Pojazdy zasilane za pomocą ogniw hybrydowo-elektrycznych lub ogniw paliwowych wymagają takiego szybkiego ‘zastrzyku’ energii - znacznie przewyższającego możliwości przepływowe konwencjonalnych baterii. Superkondesatory są również używane w szerokim zakresie elektronicznych i inżynierskich aplikacji, za każdym razem, kiedy konieczny jest do wygenerowania gwałtowny impuls energii.

Prowadzący badania w dziedzinie materiałów tekstylnych profesor Ning Pan z Wydziału Inżynierii Biologicznej i Rolniczej oraz Nanomateriałów w Środowisku, w centrum badawczym UC Davis, przygotował cienką powłokę nośną zbudowaną nanorurek węglowych. Warstwa charakteryzująca się wysokimi możliwościami gromadzenia ładunku – wytworzona przy użyciu zagęszczonych zawiesin koloidalnych – składa się z wielościennych nanorurek węglowych. Technologia opiera się na rozmieszczaniu nanorurek na niklowej foli w taki sposób, że tworzą one ściśle upakowaną regularną strukturę. Przygotowanie warstwy nośnej jest bardzo proste i nie wymaga zastosowania spoiwa.

Tradycyjne kondensatory, przechowują ładunek elektryczny pomiędzy płaskimi warstwami przewodnika przedzielonymi za pomocą izolatora. Z powodu niewielkiego rozmiaru (skala nano 10-9 m) nanorurki dostarczają ogromnej powierzchni, na której można przchowywać ładunek wyjaśnia profesor Pan. Nowe superkondesartory mogą osiągać gęstość mocy rzędu 30 kilowatów na kilogarm (kW/kg), co w porównaniu 4 (kW/kg) dla najbardziej zaawansowanych urządzeń magazynujących będących obecnie w użyciu stanowi duży krok na przód. Dotychczasowe najwyższe zagęszczenie energii możliwe do osiągnięcia w laboratorium wynosiło 20 kW/kg.