Praveći značajan korak ka poboljšanju isporuke električne energije pocev od gradskih mreža do regenerativnog kočionog sistema kod hibridnih vozila, istraživači sa UCLA Henry Samueli škole inženjerstva i primenjene nauke, sintetizovali su materijal koji pokazuje visoku sposobnost, kako za brzim skladištenjem, tako i otpuštanjem energije.
U članku objavljenom 14. aprila u recenziranim novinama Nature Materials, tim, predvođen profesorom za nauku o materijalima i inženjerstvom Bruce Dunnom, definisao je karakteristike sintetizovane forme niobijum oksida – jedinjenja zasnovanom na elementu koji se koristi u izradi nerđajućeg čelika, koji ima sposobnost da skladišti energiju. Materijal bi se koristio kao superkondenzator, uređaj koji kombinuje visoki kapacitet skladištenja litijumovih jonskih baterija, i brže isporuke energije, koju poseduju obični kondenzatori.
UCLA istraživači izjavili su da bi razvoj ovakvog materijala mogao da dovede do veoma brzog punjenja, od mobilnih uređaja, pa sve do industrijske opreme. Na primer, superkondenzatori se trenutno koriste u sistemima za skladištenje energije koji kasnije pokreću kranove na lukama, i tako smanjuju upotrebu hidrokarbonskih goriva kao što je dizel.
“Ako nam ovo uspe, bilo bi teško razlikovati bateriju od superkondenzatora“, izjavila je Veronica Augustyn, postdiplomac iz nauke o materijalima na UCLA i glavni urednik članka. “Ovo otkirće otklanja nedostatke kondenzatora i baterija“, dodala je Veronica.
Baterije efektivno skladište energiju, ali je ne isporučuju efikasno zbog toga što se napunjeni navoji, ili joni, teže kreću kroz čvrst materijal baterije. Kondenzatori, koji skladište energiju na površini materijala, generalno imaju slabu sposobnost skladištenja. Dunnov tim istraživača uspeo je da sintetiše niobijum oksid koji pokazuje značajan prostor za skladištenje kroz “umetanje pseudokondenzatora“, čiji joni mogu biti deponovani najvećim delom u niobijum oksidu na isti način kao što bi zrna peska mogla biti deponovana između kamenčića.
Kao rezultat, elektrode sa 40 mikrona debljine – otprilike isto kao i jedna baterija – mogu brže da skladište i isporuče energiju nego elektrode koje su 100 puta tanje.
Dunn naglašava da iako su elektrode samo prvi korak, “za dalji inženjering na nanoskali i šire biće neophodno napraviti praktičan uređaj sa visokom električnom gustinom koji bi mogao da se napuni za manje od minut.“
April 2013.
