Nové superkondenzátory by mohly zvýšit úložnou kapacitu o 3000 %

V nedávné studii publikované ve vědeckém časopise Energy Letters (USA) použili vědci z Katedry přístrojové a aplikované fyziky (IAP) Indického institutu věd (IISc) jako kolektory místo kovových elektrod, které se dnes široce používají v kondenzátorech, tranzistory s efektem pole (FET).

„Použití FET jako elektrod pro superkondenzátory je nový přístup k modulaci náboje v kondenzátorech,“ řekl Abha Mishra, profesor IAP a autor studie.

Střídavé vrstvy MoS2 a grafenu o tloušťce jen několika atomů pomáhají zvýšit mobilitu elektronů.

Proudové kondenzátory obvykle používají elektrody z oxidu kovu, což omezuje jejich pohyblivost elektronů. Vědci se proto rozhodli vytvořit hybridní tranzistory s efektem pole, které se skládají ze střídajících se vrstev disulfidu molybdeničitého (MoS2) a grafenu.

Tento výzkum vyvinul velmi malý superkondenzátor, který má úložnou kapacitu a stlačitelnost, jež překonává současná úložná zařízení. Za určitých podmínek se kapacita nového superkondenzátoru zvýšila o působivých 3000 %. To umožňuje malému úložnému zařízení ukládat obrovské množství náboje.

Velikost zařízení je také mnohem kompaktnější než současné superkondenzátory, což je činí vhodnými pro širokou škálu aplikací, od veřejného osvětlení, spotřební elektroniky, elektromobilů až po zdravotnické prostředky.

Podle výzkumníků by nové superkondenzátory spojovaly to nejlepší z baterií i kondenzátorů: mohly by ukládat a uvolňovat velké množství energie, což by je činilo velmi žádoucími v elektronických zařízeních nové generace. Protože jsou tyto superkondenzátory tak malé, nelze je vidět bez mikroskopu a výrobní proces vyžaduje vysokou přesnost.

V budoucnu plánují vědci prozkoumat možnost nahrazení MoS2 jinými materiály, aby se dále zvýšila úložná kapacita tohoto superkondenzátoru.

(podle Devsdaye)

Zdroj