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Super-Kondensatoren erreichen technologisch relevante Kapazitäten

Ein Kondensator hat im direkten Vergleich mit einem Akku mehrere Vorteile: er hat keinen Memory-Effekt, benötigt keine chemische Reaktion zur Energiespeicherung und stellt deswegen seine Energie viel schneller zur Verfügung. Bisher war nur die speicherbare Energiemenge zu klein, um in Geräten eingesetzt werden zu können. Eine Forscherkooreration aus Dayton, USA und Dalian, China hat dieses Problem ein großes Stück kleiner gemacht.

Der Ansatz ist einfach: je großer die Oberfläche in einem Kondensator, desto mehr Ladungen können sich darauf ansammeln, wenn man eine Spannung anlegt. Mehr Ladungen bedeuten mehr Leistung. Leider genügen normale Methoden nicht, um mit einem Kondensator genug Energie zu speichern, um damit z.B. einen Handyakku ersetzen zu können.

Ein derzeit vieluntersuchter Ansatz arbeitet mit Nanomaterialien, welche die Oberfläche eines Fußballfeldes im Volumen eines Zuckerwürfels unterbringen können. Das solche Materialien prinzipiell funktionieren, wurde inzwischen schon gezeigt. Die technischen Hürden daraus einen massentauglichen und hoch energiedichten Akkuersatz herzustellen sind jedoch sehr hoch.

Die neue Veröffentlichung zeigt, wie man mithilfe von Graphen (Graphitschichten mit einer Dicke von genau einem Atom) bei Raumtemperatur einen Energiespeicher herzustellen, der mit einem Nickel-Metallhydrid-Akku mithalten kann und dabei noch viel schneller be- und entladbar ist.

Originalveröffentlichung: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl102661q

 

Thorsten Feichtner
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