Chińskie superkondensatory z tantalu

Superkondensatory zwane też ultrakondensatorami, to bardzo obiecujące urządzenia, których olbrzymimi zaletami jest wyjątkowo krótki czas ładowania i rozładowywania oraz niezwykle długa żywotność urządzenia. Czyni ona superkondensatory przyjaznymi dla środowiska. Problem jednak w tym, że w są w stanie przechowywać jedynie 5% tej ilości energii, jaką możemy przechować w bateriach litowo-jonowych.

- Jeśli zastąpilibyśmy superkondensatorem baterię w telefonie komórkowym, nigdy nie musielibyśmy go wymieniać i moglibyśmy naładować go w kilka sekund, ale wystarczyłaby nam jedynie na pół godziny pracy - mówi Joel Schindall z MIT.

Dlatego też obecnie superkondensatory to niszowe urządzenie, stosowane np. w autobusach, ciężarówkach czy pociągach do krótkotrwałego dostarczania mocy. Jeśli mogłyby przechowywać więcej energii stałyby się się wspaniałym źródłem zasilania samochodów elektrycznych czy urządzeń elektronicznych.

Może się to zmienić dzięki badaniom naukowców z Instytutu Badawczego Obrony Przeciwchemicznej w Chinach. Opracowali oni elektrodę, która może przechowywać dwukrotnie więcej ładunków, niż elektrody z węgla aktywnego, wykorzystywane we współczesnych superkondensatorach.
Nowa elektroda zawiera przypominające kwiaty nanocząsteczki tlenku manganu znajdujące się na pionowych węglowych nanorurkach. Nowe elektrody dostarczają pięciokrotnie więcej mocy niż elektrody używane obecnie. Ich żywotność dorównuje żywotności elektrod z węgla aktywnego, gdyż po 20.000 cykli ładowania/rozładowania tracą jedynie 3% pojemności.

Chińska elektroda ma przewagę nad innymi rozwiązaniami mającymi na celu zwiększenie pojemności superkondensatorów. Po pierwsze, nanorurki rosną na folii z tantalu, który jest standardowo wykorzystywany w kondensatorach. Ponadto "kwiaty" z tlenku manganu mają olbrzymią powierzchnię, która wynosi aż 236 metrów na gram. A od powierzchni właśnie zależy pojemność elektrod.

Chińska metoda ma pewną poważną wadę: - nanorurki i folia z tantalu są bardzo drogie - stwierdza Yury Gogotsi z Drexler University.

Mariusz Błoński


Wersja do druku

18.09.2008 r.

Acyklowir przeciw opryszczce czy przeciw HIV?, 8:41

17.09.2008 r.

Cray: Superkomputer dla każdej firmy, 17:47

18.09.2008 r.

MIT ogłosił konkurs, 8:51

Polska zajęła 32 miejsce w globalnym rankingu konkurencyjności sektora IT, 11:53