Skirtingai nuo baterijų, superkondensatoriai gali būti greičiau įkraunami ir iškraunami, o tai yra ypač svarbu tiems vairuotojams, kurie nori greitai įkrauti savo elektromobilius.
Kaip informuoja „Science Daily“, superkondensatorių veikimo esmė yra elektrodai turintys didelį paviršiaus plotą ir pasižymintis dideliu laidumu, o jų gamyba turi būti nebrangi.
Anglies aerogeliai tenkina pirmuosius du reikalavimus, tačiau turi ir didelių trūkumų. Kai kurie superkondensatoriai yra pagaminti iš fenolio pirmtakų, kurie yra nebrangūs, bet tikrai nėra ekologiški. Kiti gaminami iš grafeno ir anglies nanovamzdelių, bet jų gamyba yra brangi. Tad ką daryti?
Mokslininkai iš Kinijos mokslo ir technologijų universiteto atrado naują procesą, kuris yra pigus ir ekologiškas. Jo metu yra naudojama nanoceliuliozė – pagrindinė medienos plaušo dalis, kuri sustiprina medienos lastelių sieneles. Kai medžiaga ekstrahuojama laboratorijoje, formuojasi stabilus, labai porėtas tinklas, kuris, oksiduojantis, sudaro vienodo pločio ir ilgio labai tiksliai orientuotų celiuliozės nanofibrilių mikroporinį hidrogelį.
Galiausiai buvo nustatyta, kad hidrogelio kaitinimas dalyvaujant paratoluensulfonrūgščiai, organinės rūgšties katalizatoriui, sumažina skilimo temperatūrą ir pagamina „mechaniškai stabilų ir poringą trimatį nanopluošto tinklą“, kuris turi „didelį specifinį paviršiaus plotą ir pasižymi dideliu elektriniu laidumu“, – teigė tyrėjai žurnalo „Angewandte Chemie International“ paskelbtame straipsnyje.
Tyrėjai sugebėjo sukurti pigų, aplinką tausojantį ir medienos pagrindu pagamintą anglies aerogelį, kuris gerai veikia kaip „binder-free“ elektrodas ir yra skirtas naudoti superkondensatoriuose. Lyginant šią medžiagą su komerciniais elektrodais, ji pasižymi elektrocheminėmis savybėmis. Naujasis mokslininkų metodas yra įdomus ir novatoriškas būdas, kuriuo demonstruojama, kad galima kurti ekologiškas medžiagas, tinkamas naudoti aukštos kokybės elektroniniuose įrenginiuose.
Dabar tyrėjų laukia sunkiausia dalis – savo sukurtą technologiją paversti masiniu produktu. Deja, bet tik nedidelė dalis laboratorinių pasiekimų ir produktų yra išvystoma iki masinės gamybos, bet džiugu yra tai, kad vis daugiau mokslininkų dirba prie energijos saugojimo technologijų. Vis labiau augant elektrinių transporto priemonių ir atsinaujinančių energetikos sektoriams, tokios baterijų ir/ar superkondensatorių technologijos bei jų išvystymas bus kertiniai momentai, kurie nulems kokia bus transporto ir energetikos ateitis.
