Grafenowe superkondensatory nadzieją elektrycznej motoryzacji

    Tradycyjne baterie stosowane w samochodach elektrycznych długo się ładują, nie są też w stanie wykorzystać efektywnie energii hamowania. Grafenowe superkondensatory mogą się naładować w 16 sekund – szybciej niż trwa tankowanie tradycyjnych pojazdów.
    Superkondensator (ultrakondensator) to specyficznej konstrukcji kondensator o krótkim czasie ładowania i rozładowywania w porównaniu do baterii i akumulatorów.

    Pojawiły się już na rynku modele samochodów elektrycznych wyposażonych w superkondensatory magazynujące energię wydzielaną podczas hamowania i oddające ja np. w trakcie przyspieszania pojazdu, jednak żaden nie potrafi zgromadzić energii elektrycznej porównywalnej z superkondensatorami grafenowymi. Co więcej, istniejące superkondensatory szybko się zużywają podczas cyklów ładowania i rozładowywania.

    Zespół Santhakumara Kannappana z instytutu Nauki i Technologii w Gwangju w Korei Południowej ogłosił, że znalazł remedium na dotychczasowe problemy. Grupa wykorzystała grafen, a dokładniej jego właściwości do budowy superkondensatora, który potrafi zgromadzić niemal tyle energii co klasyczne baterie litowo-jonowe stosowane w pojazdach z napędem elektrycznym. Urządzenie ładuje się i rozładowuje w bardzo krótkim czasie i jest w stanie przetrwać dziesiątki tysięcy cykli ładowania i rozładowywania. W tym jego siła – szybkie rozładowywanie uniemożliwia zastąpieniabaterii superkondensatorami. Twórcy urządzenia wykorzystali niezwykłą porowatość grafenu, która powoduje, że stosunkowo niewielka bruła ma ogromną powierzchnię.

    Pył grafenowy wprowadza się do przypominających monetę komórek i przez pięć godzin wysusza w temperaturze 140 st. C pod ciśnieniem 300 kg/cm2. Gram takiej substancji ma powierzchnię większą od boiska do koszykówki. A powierzchnia wyznacza pojemność kondensatora. W efekcie koreańscy naukowcy uzyskali kondensator zdolny zgromadzić energię elektryczną porównywalną z energią elektryczną gromadzoną przez klasyczną baterię samochodową. Można ją ładować ponad 10 tys. razy bez widocznej utraty pojemności, a ilość zgromadzonej energii jest podobna jak w przypadku klasycznych baterii montowanych w pojazdach.

    Być może takie rozwiązanie w przyszłości umożliwi lepsze wykorzystanie w samochodach energii dziś traconej.