Tímu vedcov sa podarilo vytvoriť jedinečné úložisko elektrickej energie využívajúce superkondenzátor, ktorý má schopnosť samonabíjania, upozorňuje Interesting Engineering. Pre civilizáciu snažiacu sa prejsť na obnoviteľné zdroje s potrebou čoraz efektívnejších a schopnejších úložísk energie tak ide o nesmierne dôležitý krok vpred, ktorý sprevádza hneď niekoľko zaujímavých čísiel.

Materiálové inžinierstvo zlepšilo kritické vlastnosti

Inovatívna technológia kombinuje superkondenzátory so solárnymi článkami, čo predstavuje dôležitý krok vpred v oblasti skladovania energie. Vedecký tím zlepšil schopnosti existujúcich superkondenzátorov použitím kompozitných materiálov na báze niklových karbonátov a hydroxidov.

Na dosiahnutie vysokých výkonov boli do štruktúr elektród integrované prechodné kovy ako mangán (Mn), kobalt (Co), meď (Cu), železo (Fe) a zinok (Zn). Tieto prvky zlepšujú vodivosť a stabilitu materiálov, čo je kľúčové pre výkonnosť superkondenzátorov.

Nový superkondenzátor dosahuje energetickú hustotu 35,5 Wh/kg, čo je oveľa viac ako predchádzajúce štúdie, ktoré obvykle vykazovali hodnoty medzi 5 až 20 Wh/kg. Okrem toho zariadenie dosiahlo výkonovú hustotu 2 555,6 W/kg, čo je viac ako dvojnásobok v porovnaní s bežnými hodnotami približne 1 000 W/kg. Tieto špičkové parametre umožňujú rýchle dodanie energie, čo je ideálne pre zariadenia vyžadujúce náhle energetické výkyvy.

Rezolv Energy

Prináša viacero výhod

Jednou z najväčších predností tohto zariadenia je jeho trvanlivosť. Superkondenzátor vykazuje len minimálnu degradáciu výkonu po stovkách nabíjacích cyklov, čo ho robí vhodným na dlhodobé používanie. Okrem toho tím vyvinul hybridné zariadenie, ktoré integruje kremíkové solárne články so superkondenzátormi. Tento hybridný systém dokáže ukladať a využívať slnečnú energiu v reálnom čase s energetickou účinnosťou 63 % a celkovou účinnosťou 5,17 %.

Tieto technologické pokroky otvárajú dvere k širšej komercializácii samonabíjacích sa zariadení na skladovanie energie. Vedúci výskumník Jeongmin Kim z Nanotechnologickej divízie DGIST zdôraznil: „Tento výskum predstavuje prvé kórejské zariadenie, ktoré bezproblémovo spája superkondenzátory a solárne články. Prekonávame limity tradičných technológií skladovania energie a ponúkame udržateľné riešenia.“

Damin Lee z Kyungpook National University dodal: „Budeme pokračovať vo výskume na zlepšenie účinnosti zariadenia a jeho komercializácie.“