Kesk-Florida (UCF) ülikooli teadlased on loonud eksperimentaalse superkondensaatori aku, mis töötab nagu uus ka pärast 30 000 laadimist. Selle uurimistöö käigus luuakse suure mahutavusega kiire laadimisega aku, mis kestab 20 korda kauem kui tavalised liitium-ioonelemendid. "Mobiiltelefoni saate laadida vaid mõne sekundiga ja see laadimine kestab terve nädal aega, kui telefon töötab," ütleb UCF-i teadlane Nitin Chaudhary.
Superkondensaatorid laadivad väga kiiresti, kuna nad koguvad staatiliselt elektrienergiat materjali pinnale ja mitte keemiliste reaktsioonide kaudu nagu akudes. Selleks on vaja "kahemõõtmeliste" materjalide lehti, millel on suured pindalad ja mis mahutavad suurt hulka elektrone. Teadus- ja arendustegevuses kasutatakse grafeeni peamiselt kahemõõtmelise materjalina.
UCF-i teadlaste sõnul on grafeeni integreerimine teiste superkondensaatorites kasutatavate materjalidega siiski üsna keeruline. Niisiis kasutasid nad väga juhtivuse 1D nanovõime mähimiseks vaid mõne aatomi paksuseid 2D metallilisi materjale (TMD), võimaldades elektronidel kiiresti liikuda tuumast kooreni. See võimaldab üsna lihtsal viisil toota kiire laadimisega materjali, millel on suur energiatarve ja suur energiatihedus. "Oleme välja töötanud lihtsa keemilise sünteesi protsessi, mis integreerub olemasolevate materjalidega hästi 2D-materjalidega," ütleb teadlane Jung.
Areng on varases staadiumis ja seetõttu on veel vara rääkida tehnoloogia tööstuslikust rakendamisest, kuid väljavaated näevad paljulubavad. "Meie disain edestab energiatiheduse, võimsustiheduse ja tsüklilise stabiilsuse osas tänapäeval väikestes elektroonikaseadmetes kasutatavaid materjale," ütles Chaudhary.
Jung nimetab seda uurimist kontseptsiooni eksperimentaalseks testiks ja meeskond hakkab nüüd oma leiutist patenteerima. Masstoodangu loomisel on mobiilseadmetes võimalik kasutada uusi (plahvatusohtlikke) pika kasutuseaga akusid, mis laaditakse mõne sekundiga.
Sergei Lukavsky