A Monash Egyetem állt elő egy olyan új akkumulátortechnológiával, amely régi problémát orvosolhat a telefonoknál.

A Monash Egyetem kutatói egy olyan szén alapú anyagot fejlesztettek ki, amely alapjaiban változtathatja meg az energiatárolás jövőjét. Az új megoldás lehetővé teszi, hogy a szuperkondenzátorok – amelyek eddig gyors töltésük ellenére alacsony energiasűrűségük miatt háttérbe szorultak – sokkal több energiát tároljanak. A felfedezésről a rangos Nature Communications folyóirat számolt be.

Miért fontos a szuperkondenzátor?

A szuperkondenzátorok egyik legnagyobb előnye, hogy rendkívül gyorsan tölthetők és kisüthetők, sokkal gyorsabban, mint a hagyományos akkumulátorok. Ugyanakkor a méretükhöz képest jóval kevesebb energiát képesek tárolni – ez volt az egyik legnagyobb akadálya annak, hogy szélesebb körben elterjedjenek például hordozható eszközökben vagy járművekben.

A megoldás: M-rGO

A kutatócsoport egy új anyagarchitektúrát, a többskálájú redukált grafén-oxidot (M-rGO) dolgozta ki. Az anyagot természetes grafitból nyerik ki gyors hőkezelési eljárással, amelynek eredménye egy erősen görbült, kusza grafénkristályokból álló szerkezet.

Ez a különleges szerkezet lehetővé teszi, hogy az elektrolit ionjai mélyen behatoljanak az anyag belsejébe, amit a kutatók „elektrokémiai közbenső réteg expanziónak” neveztek el. Ennek köszönhetően jóval nagyobb felület áll rendelkezésre az energiatároláshoz.

Eredmények, amelyek versenyre kelnek az akkumulátorokkal

A laboratóriumi tesztek figyelemre méltó számokat hoztak. Tasakos cellás prototípusokban az M-rGO 99,5 Wh/l térfogati energiasűrűséget ért el, amely már az ólomakkumulátorok szintjével vetekszik. Emellett a 69,2 kW/l teljesítménysűrűség is rendkívül magasnak számít.

„Ez a felfedezés lehetővé teszi, hogy olyan szuperkondenzátorokat hozzunk létre, amelyek nemcsak gyorsan tölthetők, hanem elegendő energiát is képesek tárolni ahhoz, hogy számos esetben helyettesítsék az akkumulátorokat” – mondta Majumder professzor, a kutatás vezetője.

A kereskedelmi jövő

A technológiát jelenleg a Monash Egyetem spin-out cége, az Ionic Industries viszi piacra, ipari partnerekkel együttműködve. Ha a fejlesztés sikeresnek bizonyul, hamarosan megjelenhetnek olyan ultragyorsan tölthető eszközök, amelyek akár másodpercek alatt feltölthetők – ez pedig az okoseszközöktől a közlekedésig számos területet forradalmasíthat.