Nuovo record per la capacità energetica dei supercondensatori
Una straordinaria collaborazione di ricerca tra Grecia, Polonia e Texas ha portato alla creazione di un materiale rivoluzionario per i supercondensatori. Il gruppo di esperti, capitanato da Luis Echegoyen dell’Università del Texas a El Paso e Marta Plonska-Brzezinska della Medical University di Bialystok, ha raggiunto livelli senza precedenti di capacità di accumulo. Addirittura pari a 638 Farad per grammo. Questo nuovo materiale dalle proprietà fisico-chimiche uniche promette di rivoluzionare il campo dei supercondensatori.
Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Reports, edita da Nature.
I supercondensatori sono dispositivi che immagazzinano energia elettrica tra due piastre metalliche vicine ma separate da una superficie che non può condurre elettricità. I supercondensatori sono simili alle batterie. Con la differenza che queste ultime immagazzinano e recuperano l’energia mediante trasformazioni chimiche, mentre i condensatori la immagazzinano utilizzando superfici a carica opposta. Sono spesso utilizzati in macchine che richiedono una rapida scarica di energia, come auto elettriche, autobus, treni e gru.
“Questo è un grande passo avanti e ci avvicina alla realizzazione di supercondensatori ad alta densità energetica, che cambierebbero radicalmente il modo in cui immagazziniamo e gestiamo l’energia”. Ha dichiarato Echegoyen, da tempo membro della facoltà del Dipartimento di Chimica e Biochimica dell’UTEP.
I supercondensatori hanno un elevato potenziale perché possono caricarsi molto più velocemente delle batterie, in pochi secondi o frazioni di secondo, secondo Echegoyen. Tuttavia, gli attuali supercondensatori possono immagazzinare solo una bassa quantità di energia, il che limita la loro gamma di potenziali applicazioni. Se i supercondensatori potessero essere progettati per immagazzinare più energia, sarebbero fisicamente più leggeri e si caricherebbero molto più velocemente delle batterie, con un impatto commerciale significativo, secondo gli scienziati.
Questo supercondensatore rivoluzionario sfrutta una struttura centrale a “nano-cipolla” di carbonio. Questa innovativa architettura offre numerosi pori, consentendo un maggiore immagazzinamento di energia. Il risultato? A 4 A/g, il nostro materiale raggiunge una straordinaria capacità di 547 F/g. Con una densità di potenza di 1.730 W/kg e una densità di energia di 43 Wh/kg. Nelle soluzioni acquose, addirittura siamo arrivati al record di 638 F/g.
I test hanno dimostrato un mantenimento eccezionale della capacità di accumulo, che si attesta al 92% dei valori iniziali dopo 10.000 cicli di carica-scarica.
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