Nowa architektura grafenu zmienia zasady gry w magazynowaniu energii
Zespół inżynierów z australijskiego Monash University poinformował o opracowaniu przełomowego materiału do superkondensatorów, który pozwala na magazynowanie energii na poziomie tradycyjnych akumulatorów, przy jednoczesnym znaczącym skróceniu czasu ładowania. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.
Rekordowa wydajność dzięki innowacyjnej strukturze
Nowa architektura materiału, określana jako multiskalowy zredukowany tlenek grafenu (M-rGO), powstała z naturalnego grafitu – surowca powszechnie dostępnego w Australii. Proces szybkiego wygrzewania termicznego umożliwił uzyskanie silnie zakrzywionej, wielopoziomowej struktury grafenowej, która zapewnia wyjątkowo szybki i efektywny przepływ jonów.
Według badaczy, taka budowa pozwala na połączenie wysokiej gęstości energii z wysoką gęstością mocy – cech, które rzadko występują jednocześnie w jednym urządzeniu.
Parametry techniczne i perspektywy zastosowań
Dr Petar Jovanović, współautor badania i pracownik naukowy ARC AM2D Hub, podkreślił, iż superkondensatory Monash, po zastosowaniu w urządzeniach typu pouch cell, osiągnęły:
- Gęstość energii do 99,5 Wh/L (przy zastosowaniu elektrolitów na bazie cieczy jonowych)
- Gęstość mocy do 69,2 kW/L
- Bardzo szybkie ładowanie i wysoką stabilność cykliczną
„Te parametry należą do najlepszych, jakie kiedykolwiek uzyskano dla superkondensatorów węglowych, a proces jest skalowalny i kompatybilny z australijskimi surowcami.”
Komercjalizacja i wsparcie projektu
Dr Phillip Aitchison, CTO spółki Ionic Industries powiązanej z Monash University, poinformował, iż realizowane są już działania mające na celu komercjalizację tej technologii.
„Ionic Industries powstało, aby komercjalizować takie innowacje i w tej chwili produkujemy komercyjne ilości tych materiałów grafenowych. Współpracujemy z partnerami z branży magazynowania energii, aby wprowadzić to rozwiązanie na rynek.”
Projekt otrzymał wsparcie od Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych oraz Biura Badań Sponsorowanych Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, wpisując się w strategię Monash University na rzecz rozwoju materiałów dla niskoemisyjnej przyszłości energetycznej.
Znaczenie dla rynku energii i elektromobilności
Nowe superkondensatory mogą znaleźć zastosowanie w elektromobilności, stabilizacji sieci elektroenergetycznych oraz w elektronice konsumenckiej, gdzie najważniejsze są zarówno szybkie ładowanie, jak i wysoka gęstość energii.
Źródło: ScienceDaily
