De Super Supercondensator

UCLA onderzoekers hebben een baanbrekende techniek ontwikkeld waarbij een dvd-brander gebruikt wordt voor het vervaardigen van grafeen-gebaseerde supercondensatoren – apparaten die honderd tot duizend keer sneller dan standaard accu’s kunnen laden en ontladen.

Batterijen en condensatoren zijn relatief soortgelijke inrichtingen, functioneel gesproken dan.

Standaard accu’s bestaan ​​uit twee metalen die reageren met elkaar, gescheiden door een barrière en een circuit tussen hen. Condensatoren bestaan ​​uit twee tegengesteld geladen metalen platen, gescheiden door een isolator met een circuit ertussen. Wanneer elektronen gelijk stromen door de circuits van batterijen en condensatoren bieden ze elektriciteit.
Hoewel condensatoren zeer snel kunnen worden opgeladen beschikken ze niet over ‘de voorraad’ energie van een standaard batterij, batterijen daarentegen kunnen dan weer niet zo snel op- en ontladen als condensatoren.

Maar er komt een dag dat elektrische wagens sneller weg zijn aan de ‘pomp’ en langer kunnen rijden dan benzine of diesel verbruikende wagens, en die dag kwam zonet iets dichterbij. Richard Kaner vond er in het zonnige Californië niets beter op dan het beste van beide werelden met elkaar te combineren, met behulp van grafeen.

Grafeen geleidt elektriciteit beter dan elke andere substantie en met het atoom dik materiaal is meer mogelijk dan enkel de capaciteit aan energie te vergroten. Het is ook dunner, lichter en flexibel en kan worden omgezet in goedkopere energie-houdende apparaten dan batterijen. Mede door de flexibiliteit van het grafeen kunnen de condensatoren vervaardigd worden in flexibele schermen, E-papers en zelfs draagbare elektronica, draagbaar als in een trui die je aantrekt.

Omdat het koolstof-gebaseerd is kan het ook biologisch afbreekbaar vervaardigd worden, dus waar we nu moeten sorteren om de giftige stoffen in batterijen gescheiden te houden kunnen we dan wellicht rebelleren tegen het hedendaagse en geconsumeerde batterijen gewoon meegooien met het huisvuil, zonder schade aan te richten aan het milieu.

Kaner en promovendus El-Kady waren in staat om deze ingewikkelde supercondensatoren te fabriceren met behulp van een betaalbare en schaalbare techniek die ze eerder hadden ontwikkeld. Ze wisten een kunststoflaag op het oppervlak van een DVD te lijmen en te bedekken met een laag grafiet oxide. De gecoate schijf komt terecht in een in de handel verkrijgbare LightScribe optisch station dat gebruik maakt van de eigen laser om het ‘gevlochten’ patroon te maken.

Kaner vertelde erbij dat ze nu op zoek gaan naar industriële partners om hun te helpen met de massaproductie van de grafeen micro-supercondensatoren.

Bron: newsroom.ucla.edu
Photo Credit: Kaner en El-Kady’s