Научная группа из Имперского колледжа Лондона и Университета колледжа Лондона разработала более дешевый, экологичный и при этом достаточно энергоемкий электродный материал, предназначенный для суперконденсаторов.
Его коммерческое применение позволит еще больше расширить возможности использования электроавтомобилей за счет более скоростной зарядки их батарей.
Что сдерживает экспансию электрокаров
Пожалуй, главным фактором, который существенно сдерживает распространение электроавтомобилей – это скорость зарядки их аккумуляторных батарей. Даже если применять станции Tesla Supercharger придется подождать как минимум 30 минут, чтобы хоть как-то подзарядить свой автомобиль.
Применение суперконденсаторов в электрокарах позволит достаточно сильно ускорить весь процесс зарядки. Но по сей день суперконденсаторы довольно дорогие, неустойчивы к высоким напряжениям и недостаточно энергоемки как хотелось бы.
Так в предыдущих разработках суперконденсаторов ученые использовали такой материал, как графен, но в этом случае ученые решили заменить его на лигнин.
Новый опыт и его результаты
Замена графена лигнином позволила ученым создать такую структуру, которая оказалась существенно меньше и легче современных аналогов, причем с сопоставимыми характеристиками.
В ходе эксперимента ученые создали нановолокно из лигнина, которое затем сжали в плотную структуру. Это позволило свести к минимуму число микропор, которые не участвуют в процессе накопления заряда, но при этом удалось сохранить пористость отдельных волокон, где происходит накопление заряда.
Такая разработка стала возможна благодаря применению самых современных методов визуализации внутренних микроструктур.
Получившееся сочетание отличной емкости и легкости конструкции делает новые суперконденсаторы практически идеальным выбором для электротранспорта, который перемещается на короткие дистанции – автобусы, такси, маршрутки и т. п.
Так вот пока транспорт находится на остановке, такие суперконденсаторы заряжаются настолько, что накопленного заряда хватает, чтобы проехать до следующей остановки пару километров, где процесс подзарядки повторяется.
На текущий момент инженеры работают над тем, чтобы адаптировать данную технологию для полноценного коммерческого использования. Кроме этого, ведутся также работы над более экологичным (не агрессивным) электролитом для суперконденсаторов.
Результатами уже проделанной работы ученые поделились на страницах журнала Advanced Science.
Понравился материал? Тогда оцениваем его и не забываем подписываться на канал.
Спасибо за ваше внимание!
