Vad är Ultracapacitors?

Ultrakapacitorn är ett nytt sätt att lagra elektrisk energi som kommer att förmörka kemiska batterier inom en snar framtid. I stället för att lagra energi elektrokemiskt lagrar den den i ett elektriskt fält. Ultrakondensatorer har flera fördelar jämfört med konventionella batterier, inklusive en livslängd på över 10 år, motstånd mot förändringar i temperatur, chock, överladdning och urladdningseffektivitet. De kräver mindre underhåll än konventionella batterier och är lätta på miljön när de kastas eftersom de saknar giftiga kemikalier.

Dessa futuristiska batterier har tillverkats sedan 1960-talet, men först under det senaste decenniet har de blivit kostnadseffektiva för användning i el-guzzling-verktyg från elbilen till specialdatorer. De är populära för "överbryggning" -applikationer, där reservkraftsuppsättningar startar när primära system misslyckas, vilket producerar "nollstopp" -kraftsscheman. Eftersom de inte kan överladdas är ultrakapacitatorer idealiska för att återvinna kraft från saker som bromsning. Och de kan laddas på bara några minuter. Den enda nackdelen med ultracapacitors är att de behöver vara större än batterier för att dela samma laddning.

Men tack vare de senaste framstegen på MIT kommer detta snart att förändras. Mängden laddning som en ultrakondensator kan hålla, per enhetsvikt, är proportionell mot dess inre ytarea. De flesta ultrakondensatorer använder poröst kol för att lagra laddning. Detta kol är emellertid inte perfekt poröst i atomskalan, där det har en tydligare tjock struktur. Forskare har visat att genom att använda nätverk av kolananorör, som bara är några få atomer breda men tiotusentals atomer långa, kan ytytan maximera strukturer byggas som gör att batterivolymen kan komprimeras så mycket som 25 gånger över. Nanorörsfyllda ultrakondensatorer har potential att överträffa konventionella batterier i en mängd olika lagringsapplikationer.

Ultrakondensatorer, om de blir utbredda, skulle innebära den första allvarliga avvikelsen från det konventionella paradigmet för elektrokemiska batterier sedan de uppfanns av Volta för över 200 år sedan.