Jön a grafénforradalom: az energiatárolás új sebességre kapcsol

Még több energia, még gyorsabb töltés

A Nature Communications folyóiratban bemutatott újítás lényege, hogy a kutatók olyan szuperkondenzátort alkottak, amelynek energiasűrűsége már a klasszikus ólom-savas akkumulátorokéval is versenyképes, miközben a töltés és a kisütés jóval gyorsabb. A szuperkondenzátorok sajátossága, hogy nem kémiai reakcióval, hanem elektrosztatikus módon tárolják az energiát. Eddig az jelentett korlátot, hogy a szénalapú anyag teljes felületének csak kis hányadát lehetett kihasználni.

Forradalmi grafén-architektúra

A kutatók egy természetes grafitból származtatott, úgynevezett multiskálás redukált grafénoxidot (M-rGO) fejlesztettek ki. Egy speciális, gyors hőkezeléssel erősen görbült grafénstruktúrát hoztak létre, amelyben az ionok egyenletes, gyors mozgását irányított csatornák segítik. Az így kapott anyag egyszerre kínál magas energiasűrűséget és kiemelkedő teljesítménysűrűséget – a két tulajdonság együtt ritka az energiatárolók világában.

Rekorder adatok, ipari közelség

A Monash Egyetem szuperkondenzátora valós eszközökben 99,5 Wh/l energiasűrűséget, 69,2 kW/l teljesítménysűrűséget és rendkívül gyors töltést ért el stabil ciklusállóság mellett. Ezek világszinten is kiemelkedő értékek a szénalapú szuperkondenzátorok körében, ráadásul az előállítás egyszerű, és az ausztrál nyersanyagokhoz igazodik.

Hamarosan piacon az új technológia

A fejlesztést a Monash Egyetemről indult Ionic Industries már ipari mennyiségben gyártja, és energiatároló partnerekkel dolgozik a tömeges bevezetésen. Az áttörő grafénmegoldást olyan piacokra szánják, ahol egyszerre kell nagy energia és gyors áramleadás. A projektet többek között az Ausztrál Kutatási Tanács és az USA Légierője is támogatja, és új irányt nyithat az alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiatárolásban.

2025, adrienne, www.sciencedaily.com alapján