Vědci výrazně navýšili kapacitu superkondenzátoru použitím uhlíku s příměsí dusíku

Tým výzkumníků z Číny přišel na způsob, jakým velmi výrazně navýšit kapacitu superkondenzátorů. Využil k tomu uhlíkové trubičky s příměsí dusíku. V článku zveřejněném v časopise Science tým popisuje celý proces a výhody těchto nových superkondenzátorů a zároveň dodává, že budou usilovat, aby navýšili konkurenceschopnost superkondenzátorů v porovnání s bateriemi.

Stejně jako běžná baterie je kondenzátor schopen udržet elektrický náboj, ale na rozdíl od baterie nemůže být nabit a vybit velmi rychle. Hlavní nevýhodou kondenzátorů je, že nedokáží udržet zdaleka tolik náboje na kilogram hmoty, jako baterie. Výzkum čínského týmu je dalším krokem na cestě k navýšení kapacity, kterou dokáží superkondenzátory udržet (kondenzátory s větší kapacitou obvykle obsahují uhlíkové elektrody) - v tomto případě se výzkumníci chlubí až trojnásobným navýšením kapacity. Jejich nový superkondenzátor udržel 41 watthodin na kg a do zařízení dokázal přivést až 26 kilowatt na kg.

Prvním krokem při výrobě nového superkondenzátoru bylo vytvoření šablony z křemíkových trubiček.  Tým poté pokryl vnitřní stranu trubiček uhlíkem pomocí techniky chemické depozice z plynné fáze a následně vyleptal křemík. Zbyly tedy pouze uhlíkové trubičky o délce přibližně 4 až 6 nanometrů. Dalším krokem bylo obohacení trubiček o atomy dusíku. Elektrody byly vyrobeny tak, že se výsledný materiál vtlačil do formy s práškem a vytvarovala se grafenová pěna.

Celý článek na Phys.org

Image Credit: Science

-jk-