Das Laden von elektronischen Geräten kann schon ein wenig nervig sein. Smartphones müssen nahezu täglich geladen werden, und wer mal vergisst, sein Telefon nachts ans Netz anzuschließen, der kommt am nächsten Tag gerne mal in Bedrängnis, wenn er unterwegs keine Möglichkeit zum Laden hat. Durch die Modernisierung der Ladetechnologien wird diese Problematik zusehends kleiner. Ein Team US-amerikanischer Forscher hat nun flexible Superkondensatoren erfunden, die dazu führe könnten, dass wir in Zukunft unsere Smartphones und Tablets innerhalb von wenigen Sekunden laden können.


Neues Material ermöglicht innovative Superkondensatoren

Die Kondensatoren des Teams von der University of Central Florida (UCF) können nicht nur mehr Energie speichern als normale Kondensatoren, sondern können innerhalb von Sekunden wieder aufgeladen werden und beginnen erst nach 30.000 Ladezyklen an Leistung zu verlieren.


If they were to replace batteries with these supercapacitors, you could charge your mobile phone in a few seconds and you wouldn’t need to charge it again for more than a week„, so Nitin Choudhary, der ein Mitglied des Teams ist, das seinen Sitz im NanoScience Technology Center der UCF hat. Das Team erreichte den Durchbruch durch Experimente mit neu entdeckten 2D-Materialien namens „transition-metal dichalcogenides“ oder kurz TMDs. Dieses Material ist nur wenige Atome dick und wurde von den Forschern verwendet, um 1D-Nanodrähte zu ummanteln. Aus diesen Nanodrähten stellten die Forscher eine Ansammlung individueller Superkondensatoren her, die flexibel sind und über eine große Oberfläche verfügen.

Noch viel Arbeit bis zur Marktreife

Nach Angaben des Teams war es bisher ein großes Problem, die TDMs in bestehende System zu integrieren. Prof. Yeonwoong Jung von der UCF erklärte, dass es den Forschern gelungen sei, einen simplen chemischen Synthese-Prozess zu entwickeln, mit dessen Hilfe die zweidimensionalen Materialien in bestehende Materialien integriert werden kann.

Die Superkondensatoren der UCF sind deutlich effizienter als vergleichbare Geräte. Erst nach 30.000 Ladezyklen verlieren sie an Leistung. Zum Vergleich: Bei einem herkömmlichen Lithium-Ionen-Akku kommt es bereits nach wenigen Hundert Ladezyklen zu Leistungsverlusten.

In der Praxis noch viel bedeutsamer dürfte aber die Tatsache sein, dass die Kondensatoren innerhalb von wenigen Sekunden voll geladen werden können. Verbaut in Geräte wie Smartphones, Tablets oder auch Laptops würden die neuen Superkondensatoren den Alltag so deutlich angenehmer gestalten. Und man stelle sich erstmal vor, was derartige Technologien im Bereich Elektromobilität auslösen könnten.

Allerdings ist die Technologie noch nicht bereit für den kommerziellen Einsatz. Es handelt sich bisher eher um ein Proof-of-Concept, das noch deutlich weiterentwickelt werden muss, bevor die Kondensatoren tatsächlich in der Praxis eingesetzt werden können.

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