Co to są ultrakapacytory?

Ultrakapacitor to nowy sposób magazynowania energii elektrycznej, która w najbliższej przyszłości przyćmi baterie chemiczne.Zamiast przechowywać energię elektrochemicznie, przechowuje go w polu elektrycznym.Ultrakapacytors mają wiele zalet w stosunku do konwencjonalnych baterii, w tym okres życia ponad 10 lat, odporność na zmiany temperatury, wstrząsu, nadmiernego ładowania i wydajności rozładowywania.Wymagają mniej konserwacji niż akumulatory konwencjonalne i są lekkie w środowisku, gdy są usuwane, ponieważ brakuje im toksycznych chemikaliów.

Te futurystyczne baterie zostały wykonane od lat 60. XX wieku, ale dopiero w ostatniej dekadzie stały się opłacalne w stosunku do energii elektrycznej--Pieczanie narzędzi od samochodu elektrycznego po specjalistyczne komputery.Są one popularne w zakresie mostowania aplikacji, w których uruchamia się, gdy systemy podstawowe zawodzą, wytwarzając schematy energii zerowej.Ponieważ nie mogą być przeładowane, ultrakapacytory idealnie nadają się do odzyskiwania mocy z takich rzeczy, jak hamowanie.I można je naładować w ciągu kilku minut.Jedynym minusem ultrakapacytorów jest to, że muszą być większe niż baterie, aby podzielić się tym samym ładunkiem.

Jednak dzięki ostatnim postępom w MIT, wkrótce się to zmieni.Ilość ładunku, którą ultrakapacitor może pomieścić, na jednostkę, jest proporcjonalna do wewnętrznej powierzchni.Większość ultrakapacytorów używa porowatego węgla do przechowywania ładowania.Ten węgiel nie jest jednak idealnie porowaty w skali atomowej, gdzie ma bardziej oczywistą masywną strukturę.Naukowcy wykazali, że przy użyciu sieci nanorurek węglowych, które mają tylko kilka atomów szerokości, ale dziesiątki tysięcy atomów długie można zbudować struktury maksymalizujące powierzchnię, które umożliwiają sprężenie objętości akumulatora nawet 25 razy.Ultrakapacytory wypełnione na nanorurki mogą potencjalnie przewyższyć konwencjonalne baterie w różnych zastosowaniach w zakresie magazynowania.

Ultrakapacytory, jeśli staną się powszechne, oznaczają pierwsze poważne odejście od konwencjonalnego paradygmatu baterii elektrochemicznych, ponieważ zostały one wynalezione przez Volta powyżej 200lata temu.