Du kan snart være i stand til å lade smarttelefonen i løpet av sekunder, takket være en ny teknologi som er utviklet av forskere som kan betydelig forbedre energi-lagring enheter kjent som supercapacitors.
Design dobler mengden av elektrisk energi rask-lade enheter kan holde, og banet vei for eventuell bruk i alt fra smarttelefoner og bærbare datamaskiner, til elektriske biler og høy drevet lasere, forskere sa.
“Vi viser posten tall for energi-lagring kapasitet på supercapacitors,” sa Michael Pave, professor ved University of Waterloo i Canada.
“Og mer energi-tett vi kan gjøre dem, jo mer batterier kan vi begynne å fortrenge,” sa Paven, som ledet forskningen er publisert i tidsskriftet ACS Nano.
Supercapacitors er en lovende, grønt alternativ til tradisjonelle batterier, med fordeler som forbedret sikkerhet og pålitelighet, i tillegg til mye raskere lading. Men programmene har vært begrenset så langt med sin relativt lave lagringskapasitet, forskere sa.
Eksisterende kommersielle supercapacitors bare lagre nok energi, for eksempel til makten mobiltelefoner og bærbare pcer for ca 10 prosent så lenge oppladbare batterier.
For å øke kraft, Paven og hans kolleger utviklet en metode for å belegge atomically tynt lag av en dirigent som heter grafén med en oljeaktig væske salt i supercapacitor elektroder.
Flytende salt fungerer som et mellomrom for å skille den tynne grafén-ark, og hindre dem fra å stable som biter av papir. Som dramatisk øker deres eksponert areal, a-tasten for å maksimere energi-lagring kapasitet.
Flytende salt gjør dobbelt plikt som elektrolytt som trengs for å faktisk lagre elektrisk ladning, minimere størrelsen og vekten av supercapacitor.
“Det er veldig kult del av dette. Det er en smart, elegant design,” sa Pave.
Innovasjon bruker også et vaskemiddel for å redusere størrelsen på dråpene av fet salt – som er kombinert med vann i en emulsjon lik salat dressing – og ikke bare noen få billionths av en meter, forbedre deres belegg handling.
Rengjøringsmiddel også fungerer som kjemiske Borrelås for å få dråper holde seg til grafén, forskere sa.
Øke lagringskapasiteten på supercapacitors betyr at de kan bli gjort for lite og lett nok til å erstatte batterier for mer programmer, spesielt de som krever rask lading, quick-utslipp evner, sa de.
På kort sikt, sa Pave bedre supercapacitors kan fortrenge bly-syre batterier i tradisjonelle biler, og brukes til å fange energi som ellers går tapt av busser og high-speed tog når de brems.
Selv om de neppe til å noensinne oppnå full kapasitet på batteriene, supercapacitors har potensial til praktisk og pålitelig strøm elektroniske enheter, elektriske biler og systemer på avsidesliggende steder som rommet, forskere sa.
“Hvis de er markedsført i riktig måter for høyre programmer, vil vi begynne å se mer og mer av dem i vårt daglige liv,” sa Pave.