Vad är ultracapacitors?

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

Dessa futuristiska batterier har gjorts sedan 1960-talet, men först under det senaste decenniet har de blivit kostnadseffektiva för användning i el-guzzlingverktyg från elbilen till specialiserade datorer. De är populära för att "överbrygga" applikationer, där säkerhetskopieringspower sparkar in när primära system misslyckas och producerar "noll driftstopp" -kraftscheman. Eftersom de inte kan vara överladdade är ultracapacitors idealiska för att få tillbaka kraft från saker som bromsning.Och de kan laddas på bara några minuter. Den enda nackdelen med ultracpacitors är att de måste 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 ultracapacitor kan innehålla per enhet, är proportionell mot dess inre ytarea. De flesta ultracapacitors använder poröst kol för att lagra laddning. Detta kol är emellertid inte perfekt poröst på atomskalan, där den har en tydligare chunky struktur. Forskare har visat att genom att använda nätverk av kolananorör, som bara är några få atomer breda men tiotusentals atomer långa, kan ytan-maximerande strukturer byggas som gör att batteriets volym kan komprimeras så mycket som 25 gånger över. Nanorörfyllda ultracpacitors har potential att överträffa konventionella batterier i olika kraftlagringsapplikationer.

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