Ett team av forskare från Plasma Physics Research Centre, Vetenskaps- och forskningsgren vid Islamic Azad University i Teheran, Iran, har upptäckt ett sätt att tillverka papperssuperkondensatorer för ellagring, enligt en ny studie publicerad i tidskriften Heliyon . På ett ark tjockt, dessa nya superkondensatorer kan böjas, vika ihop, böja, och fortfarande hålla elektricitet.

Termen "superkondensatorer" är reserverad för enheter som rymmer över 10 gånger så mycket energi per volymenhet som en traditionell kondensator, och som kan laddas och laddas ur snabbt. Papperssuperkondensatorer är lättare och billigare än andra typer och de som utvecklats av huvudförfattaren, Dr Leila Fekri Avals grupp är mer flexibla än tidigare papperssuperkondensatorer, ger dem ett helt nytt utbud av potentiella användningsområden. "Inom en snar framtid, de industriella och hemmagjorda tillämpningarna för dessa typer av superkondensatorer kommer att öka och kostnaderna minska, göra dem tillgängliga för allmänheten, " förklarar Dr. Aval.

I dag, om du behöver lagra en stor mängd energi, du kommer vanligtvis att behöva använda stora, tunga uppladdningsbara batterier. Superkondensatorer kan också göra detta, men i ett steg upp:De laddas och laddas ur snabbare än konventionella batterier – på minuter snarare än timmar – och de kan laddas och laddas ur fler gånger under sin livslängd.

Kol, i form av kolnanorör i dagens kondensatorer och superkondensatorer, innehåller de idealiska egenskaperna för att lagra energi effektivt. Sedan 1950-talet, forskare har utnyttjat dess styrka och utmärkta termiska och elektriska ledningsförmåga; kol är också starkt, elastisk och flexibel så att den lätt kan böjas och sträckas.

Teamet av forskare undersökte strukturen hos kommersiella superkondensatorer och producerade en som använder ett ark av kolnanorörspapper med olika lager. De använde bariumtitanat för att separera lagren, vilket är mer ekonomiskt än andra alternativa föreningar. De nya papperssupraledarna kan lagra energi effektivt även om de är rullade eller vikta.

De potentiella tillämpningarna för dessa nya enheter är enorma:medicinska implantat, hudfläckar, bärbar teknik, och ny storskalig energilagring för inhemska och kommersiella transporter och smarta förpackningar. Tänka, till exempel, med en datorsurfplatta som kan rullas ihop och får plats i fickan eller en telefon som ingår i kappan, eller ladda din telefon med ett batteri som ingår i dina kläder.

Dr. Aval förväntar sig att de kommersiella och inhemska tillämpningarna av dessa superkondensatorer snart kommer att öka och kostnaderna minska, så tekniken kommer att bli tillgänglig för massmarknaden. "Energi är vår viktigaste utmaning i framtiden, " sa Dr Aval. "Det är viktigt att bygga en enhet som lagrar energi, har hög effekt och energitäthet, men till en låg kostnad. Detta är vad som inspirerade vår forskning om papperssuperkondensatorer."