Loading

Как зарядить электромобиль за пару минут?

Создано 17.03.2013 11:57
Автор: IndigoMan

Как зарядить электромобиль за пару минут

Американские учёные создали принципиально новую технологию хранения энергии, с помощью которой станет возможно заряжать автомобиль, ноутбук и мобильный телефон за считанные секунды. Микромасштабные суперконденсаторы, или ионисторы на основе графена, позволяют заряжать и разряжать устройства в тысячи раз быстрее, чем стандартные аккумуляторные батареи.

«Интеграция подсистем хранения электроэнергии в электронные схемы – задача не из простых, ведь приходится искать возможность поместить объёмное устройство в двумерную геометрию микросхем. Это основной камень преткновения перед теми, кто пытается сделать систему меньше и легче», - рассказывает Ричард Канер (Richard Kaner), профессор биохимии из California NanoSystems Institute at UCLA в Лос Анжелесе. В исследованиях так же участвовал его выпускник и коллега по лаборатории Махер Эль-Кади (Maher El-Kady).

Как зарядить электромобиль за пару минут

Чтобы воплотить в жизнь свою инновационную концепцию микро-суперконденсаторов, учёные использовали графен - двумерную аллотропную модификацию углерода. Открытый только в 2004 году, графен проявляет одновременно свойства кристалла, полупроводника и полуметалла. Он представляет собой слой обычного графита толщиной всего в один атом и образует двумерную кристаллическую решетку с шестиугольными ячейками наподобие пчелиных сот.

По оценкам специалистов, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью. Его так же отличает максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов – и это делает его перспективным материалом для создания наноэлектроники, а так же потенциальной заменой кремнию в интегральных микросхемах.

Как зарядить электромобиль за пару минут

Канер и Эль-Кади открыли весьма оригинальный способ создания новых ионисторов - с помощью стандартного пишущего DVD привода, поддерживающего технологию LightScribe. Изначально она не предназначалась для научного использования – она просто служила для нанесения рисунка на обратную сторону оптических дисков.

Но исследователи смогли сделать ее намного полезнее: покрыв диск слоем оксида графита на пластиковой подложке, они «нарисовали» очертания электродов ионистора лазером DVD привода. Проще говоря, красный лазер с длиной волны 650 нанометров превратил оксид графита в графен, электропроводность которого на шесть порядков выше, чем у исходного материала.

Как зарядить электромобиль за пару минут

Суперконденсаторы состоят из чередующихся на одной плоскости разделенных диэлектриком электродов. Они выдерживают значительные деформации без какого-либо ущерба, поэтому могут быть интегрированы в гибкие дисплеи и электронную бумагу, а также в носимую электронику. Новые подсистемы хранения электроэнергии так же демонстрируют отличную стабильность на протяжении множества циклов разрядки/зарядки. Экономия времени при этом колоссальная: химикам удалось менее чем за полчаса получить более сотни графеновых суперконденсаторов на одном диске.

Стоит задуматься вот ещё о чём: разработка на основе графена не просто сделает проще жизнь человека, она сделает огромный вклад в оздоровление планеты. Созданный исследователями видеоролик доходчиво объясняет, что портативная и энергоёмкая новинка вскоре заменит и громоздкие электрозаправки, и ядовитые пальчиковые батарейки. После использования графен не превращается в мусор – его можно переработать вместе с другими компонентами компоста и со спокойной душой заниматься садоводством.

Как зарядить электромобиль за пару минут

Учёные отмечают, что их покрытие на основе графена так же может наноситься на обратную сторону солнечных панелей и служить для аккумуляции энергии. Сейчас UCLA ведет поиск инвесторов и промышленных партнеров, чтобы подготовиться к массовому выпуску суперконденсаторов.

Author: IndigoMan

Комментарии: