Empa opracowuje skalowalne superkondensatory z grafenu

Zespół szwajcarskiego instytutu badawczego Empa opracowuje nowe elektrody do superkondensatorów na bazie grafenu. Oczekuje się, że technologia ta umożliwi znacznie wyższą gęstość energii niż wcześniejsze rozwiązania wykorzystujące węgiel aktywny. Jednocześnie naukowcy koncentrują się na materiałach i procesach, które można skalować przemysłowo. Projekt jest wspierany przez Szwajcarską Narodową Fundację Nauki i Innosuisse w ramach programu finansowania Bridge. Będzie on realizowany do 2028 roku.

Trina Solar produkuje moduły krzemowe z materiałów pochodzących z recyklingu

Superkondensatory – zwane również superkondensatorami – magazynują energię elektryczną elektrostatycznie i charakteryzują się wysoką gęstością mocy oraz szybkim czasem ładowania i rozładowania. Są często stosowane w połączeniu z akumulatorami, na przykład w pojazdach elektrycznych, zakładach przemysłowych lub turbinach wiatrowych. Mogą znaleźć zastosowanie w gospodarce wodorowej, na przykład w systemach o dużym zróżnicowaniu zapotrzebowania na energię.

Grafen zamiast węgla aktywnego

Istotą tego rozwiązania jest zastąpienie węgla aktywnego grafenem jako materiałem elektrodowym. Chociaż węgiel aktywny oferuje dużą powierzchnię, charakteryzuje się niską przewodnością elektryczną. Ponadto, jego przetwarzanie przemysłowe wymaga stosowania spoiw i dodatków, które zmniejszają porowatość.

Empa: Energia słoneczna to siła społeczna

Zespół Empa wykorzystuje własny proces, aby ekonomicznie pozyskiwać wysokiej jakości grafen z grafitu i przetwarzać go na tusz nadający się do druku. Łącząc dwa rodzaje grafenu, można precyzyjnie dopasować rozmiar porów elektrod do jonów w elektrolicie. „Jeśli dopasujemy rozmiar porów elektrody do rozmiaru jonów w elektrolicie, gęstość energii superkondensatora drastycznie wzrośnie” – wyjaśnia Sina Azad, badaczka z Empa.

Cel: prototypy gotowe do wprowadzenia na rynek do 2028 r.

Naukowcy dążą nie tylko do opracowania elektrod, ale także do wytworzenia kompletnych superkondensatorów z wykorzystaniem nowej technologii. Obejmuje to dobór odpowiednich elektrolitów, zdefiniowanie etapów procesu, które będą wykonalne w skali przemysłowej, oraz scharakteryzowanie gotowych produktów. „Chcemy stworzyć prawdziwy, niezawodny produkt” – obiecuje Azad. (nhp)

Więcej aktualnych wiadomości:

Martin Green otrzymuje prestiżową nagrodę za ogniwa Perc

EMPA i szwajcarski producent e-mobilności Kyburz opracowali proces recyklingu baterii