Wat zijn ultracondensatoren?
De ultracapaciteur is een nieuwe manier om elektrische energie op te slaan die chemische batterijen in de nabije toekomst zal verduisteren. In plaats van energie elektrochemisch op te slaan, slaat het het op in een elektrisch veld. Ultracapaciteiten hebben meerdere voordelen ten opzichte van conventionele batterijen, waaronder een leven lang meer dan 10 jaar, weerstand tegen veranderingen in temperatuur, shock, overladen en ontladende efficiëntie. Ze vereisen minder onderhoud dan conventionele batterijen en zijn licht op het milieu wanneer ze worden verwijderd omdat ze giftige chemicaliën missen.
Deze futuristische batterijen zijn sinds de jaren zestig gemaakt, maar pas in het afgelopen decennium zijn ze kosteneffectief geworden voor gebruik in elektriciteits-gokkersgereedschap van de elektrische auto naar gespecialiseerde computers. Ze zijn populair voor "overbrugging" -applicaties, waarbij back-up power begint als primaire systemen falen, waardoor "zero-downtime" stroomschema's worden geproduceerd. Omdat ze niet te veel worden aangeklaagd, zijn ultracapacatoren ideaal voor het terugverdienen van kracht van dingen als remmen.En ze kunnen binnen enkele minuten worden opgeladen. Het enige nadeel van ultracondensatoren is dat ze groter moeten zijn dan batterijen om dezelfde lading te delen.
Dankzij recente ontwikkelingen bij MIT zal dit echter snel veranderen. De hoeveelheid lading die een ultracapaciteur per gewichtseenheid kan vasthouden, is evenredig met het interne oppervlak. De meeste ultracapacatoren gebruiken poreuze koolstof om lading op te slaan. Deze koolstof is echter niet perfect poreus op de atomaire schaal, waar het een duidelijker stevige structuur heeft. Onderzoekers hebben aangetoond dat door het gebruik van netwerken van koolstofnanobuisjes, die slechts enkele atomen breed zijn, maar tienduizenden atomen lange, oppervlakte-maximaliserende structuren kunnen worden gebouwd waardoor het batterijvolume tot 25 keer wordt gecomprimeerd. Nanobuis-gevulde ultracapacitors hebben het potentieel om conventionele batterijen te overtreffen in verschillende stroomopslagtoepassingen.
Ultracapacitors zouden, als ze wijdverbreid worden, de eerste ernstige afwijking van het conventionele paradigma van elektrochemische batterijen betekenen, omdat ze meer dan 200 jaar geleden door Volta werden uitgevonden.