Co jsou ultrakondenzátory?

Ultrakapacitor je nový způsob ukládání elektrické energie, který v blízké budoucnosti zatemní chemické baterie. Místo elektrochemického ukládání energie ji ukládá do elektrického pole. Ultrakondenzátory mají oproti konvenčním bateriím mnoho výhod, včetně životnosti nad 10 let, odolnosti vůči změnám teploty, nárazům, přebíjení a účinnosti vybíjení. Vyžadují méně údržby než běžné baterie a při likvidaci jsou šetrné k životnímu prostředí, protože neobsahují toxické chemikálie.

Tyto futuristické baterie se vyráběly od šedesátých let, ale teprve v posledním desetiletí se staly cenově výhodnými pro použití v nástrojích na elektrický pohon od elektrického auta po specializované počítače. Jsou oblíbené pro aplikace „přemostění“, ve kterých se záložní energie rozběhne, když primární systémy selhávají, a vytvářejí schémata napájení „bez výpadku“. Protože nemohou být přebíjeny, jsou ultrakapacitory ideální pro získávání energie z věcí, jako je brzdění. A lze je dobít za pouhé minuty. Jedinou nevýhodou ultrakondenzátorů je to, že musí být větší než baterie, aby sdíleli stejný náboj.

Díky nedávným pokrokům na MIT se to však brzy změní. Množství náboje, které může ultrakondenzátor držet, na jednotku hmotnosti, je úměrné jeho vnitřní ploše. Většina ultrakondenzátorů používá k ukládání nábojů porézní uhlík. Tento uhlík však není dokonale porézní v atomovém měřítku, kde má zjevně robustnější strukturu. Vědci ukázali, že pomocí sítí uhlíkových nanotrubic, které jsou široké pouze několik atomů, ale mohou být vytvořeny desítky tisíc atomů dlouhé struktury maximalizující povrchovou plochu, které umožňují komprimaci objemu baterie až 25krát. Ultrakondenzátory naplněné nanotrubicemi mají potenciál překonat konvenční baterie v různých aplikacích pro ukládání energie.

Pokud by se ultrakondenzátory rozšířily, znamenalo by to první vážný odklon od konvenčního paradigmatu elektrochemických baterií, protože Volta vynalezla před více než 200 lety.