Инновация может привести к созданию нового суперконденсатора. Новый материал, который имеет свои корни в скромных контактных линзах, может внезапно переориентировать проблему хранения энергии для электрических автомобилей будущего.
Д-р Дональд Хайгейт разработал технологию, лежащую в основе мягких контактных линз в 1970-х годах, а теперь – по чистой случайности – он использует тот же тип инноваций, который может ускорить использование электромобилей .
В настоящее время мощность хранится для электромобилей в форме батареи, но над ним работает новый суперконденсатор, который может хранить электрический заряд.
Редакция рекомендует: Автомобиль
Суперконденсаторы имеют более длительный жизненный цикл, более долговечны и имеют более быструю зарядку. Джим Хиткоут, генеральный директор Superdielectrics Ltd, который стоит за материалом суперконденсатора, сказал, что он дешев в производстве, не использует сырые элементы и не может загореться, так как в основном это вода.
И, похоже, он преодолел проблему плотности энергии. Лучшие суперконденсаторы содержат всего пять процентов энергии на килограмм литий-ионной батареи .
Флот электрических автобусов с электроприводом в Шанхае может заряжаться менее чем за 30 секунд, но нужно делать это каждые несколько остановок. Теперь это может измениться.
Доктор Хайгейт, теперь директор по исследованиям в Superdielectrics, сказал, что открытие произошло случайно. Контактная линза была основана на полимерной сетке, которая набухала, когда молекулы воды прикреплялись к ней, захватывая больше воды внутри отверстий в сетке.
Добавив в смесь разные элементы, он смог дать дополнительные свойства полимера. В 2016 году пара пыталась сделать полимерную матрицу более электропроводной.
Но когда они протестировали новый полимер – тонкий, светло-синий квадрат размером почтовой марки – он имел в 100 раз большую емкость.
Они наткнулись на материал с диэлектрическими свойствами от 1000 до 10000 раз больше, чем существующие проводники.
С тех пор Superdielectrics работает с исследователями из университетов Бристоля и Суррея, чтобы определить, работают ли их полимеры в реальных условиях.
Г-н Хиткоут сказал, что материал суперконденсатора может хранить «замечательное количество электричества, намного превосходящее то, что мы видели раньше».
С тех пор ученые создали небольшие устройства, которые могут включать вентилятор или светодиод в течение нескольких минут. Они утверждают, что при дальнейшей работе материал может достичь плотности энергии до 180 ватт-часов на килограмм. Это привело бы суперконденсаторов к литий-ионным батареям.
Вместо того, чтобы заряжать каждую остановку, автобусы Китая могут работать на 20 или 30, прежде чем искать дополнительную мощность.
Доктор Дженифер Бакстер в Институте инженеров-механиков сказал:
«Если вы можете сократить время, затрачиваемое на зарядку, и вы можете поддерживать или увеличивать диапазон в пределах этого заряда, это, безусловно, уменьшит тревогу людей в отношении электромобилей».
Проблемы остаются, не в последнюю очередь, утечкой мощности от суперконденсатора, объем устройства для автомобиля может быть на 30 процентов больше, чем батарея, и способность обеспечивать электроэнергию как скорость.
Г-н Хайгейт сказал, что будет проведено больше исследований, но было бы позитивно, что это может быть игровой чейнджер для «энергетической системы, которая лежит в основе нашего образа жизни».
