Accu’s vervangen door supercaps?

14 december 2015, 19:36
Vorig jaar hebben onderzoekers aan de Rice University in de Verenigde Staten onder leiding van chemicus James Tour een methode ontwikkeld, om een vorm van grafeen te produceren op polyimide plastic door het te bewerken met een laser. Ze noemen dit procedé LIG (Laser Induced Graphene). De resulterende grafeenlaag is geen conventionele platte laag van in zeshoeken gerangschikte atomen, maar een sponsachtige structuur van grafeenvlokken, gehecht aan het polyamide. Dit geeft een enorm veel grotere oppervlakte. Deze eigenschap kan worden benut om supercaps te vormen.

Er wordt een patroon van stukken van dit materiaal in het oppervlak gebrand en behandeld met mangaandioxide, ijzer( III )-oxide-hydroxide of polyaniline door elektrodepositie waardoor positieve en negatieve elektroden worden gevormd. Hieruit kunnen meteen solid-state micro-supercaps worden gevormd, waarbij geen stroomcollectoren en separators meer nodig zijn. Tour vertelde: “Het was tot nu toe heel moeilijk om micro-supercaps te bouwen. Daar was een proces met een groot aantal lithografisch stappen. voor nodig. Wij maken ze in enkele minuten: We branden de patronen in, voegen elektrolyt toe en brengen een deklaag aan.”

Met een capaciteit van 934 mF/cm2 en een energiedichtheid van 3,2 mW/cm3 kunnen ze concurreren met commerciële dun-film lithiumaccu’s. Volgens de onderzoekers is de vermogensdichtheid twee ordes van grootte beter dan die van conventionele accu’s. De condensatoren zijn mechanisch zeer stabiel: ze doorstonden duurproeven waarbij ze 10.000 keer werden gebogen.



Tour is ervan overtuigd dat op een dag supercaps accu’s volledig zullen verdringen als energieopslagsystemen. Opladen zal dan een kwestie van minuten zijn. “We zijn er nog niet helemaal, maar we komen steeds dichterbij”, zei hij. “In de tussentijd kunnen ze al in combinatie met accu’s worden gebruikt om het gedrag bij grote stromen te verbeteren. Wat we nu hebben is even goed als sommige commercieel verkrijgbare supercaps. En ze zijn gewoon van plastic.”
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items