Kohti tehokkaampia superkondensaattoreita

Kalifornian UCLA -yliopiston tutkimusryhmä on tehnyt merkittävän edistysaskeleen oksidisien superkondensaattoreiden kehitystyössä. Näissä energian varastointilaitteissa yhdistyisi akun pitkäikäisyys ja kondensaattorien nopean latausajan ja suuren tehon ominaisuudet.

Ratkaistakseen akkujen ja superkondensaattorien välisen kompromissin, tutkijat muuttivat energiaa varastoivan materiaalin atomirakennetta, avaten atomisia "kaistoja" suuremmalle energiaa kantavien ionien ja elektronien joukolle kulkea materiaalissa.

Materiaalitieteen ja tekniikan sekä kemian ja biokemian professorit modifioivat molybdeenitrioksidin rakennetta. Materiaalilla on jo entuudestaan suuri energiatiheys. (279  mA h/g tai 1005  C/g). He poistivat materiaalista happiatomeja.

Happivakanssien käyttöönotto johtaa suurempiin välikerrosten rakoihin, mikä edistää nopeampaa varauksen tallennuksen kinetiikkaa ja sallii α-MoO3-rakenteen säilyttämisen Li-ionien lisäyksen ja poisto aikana.

Kyseinen rakenne on hybridi kondensaattori, joka koostuu sähkökemiallisesta pseudokapasitanssista sekä litium-ioni kondensaattorista, jossa toinen elektrodi on enemmän sähköstaattinen kapasitanssi ja toinen sähkökemiallinen kapasitanssi.

Tutkimus tuo esiin tärkeän potentiaalin sisällyttää happivakansseja siirtymämetallien oksideihin strategiana lisätä varausten varastoinnin kinetiikkaa pelkistys-hapetus aktiivisissa aineissa.

Luotu materiaali tuottaa suuren energiatiheyden ja tarjoaa enemmän tehoa nopeammalla latausajalla.

Aiheesta aiemmin:

Superkonkista entistä superimpeja