(Phys.org) — Un team di ricercatori che lavorano in Cina ha trovato un modo per migliorare notevolmente la capacità di accumulo di energia dei supercondensatori, drogando i tubi di carbonio con azoto. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive il loro processo e quanto bene hanno funzionato i supercondensatori di nuova concezione, e il loro obiettivo di aiutare un giorno i supercondensatori a competere con le batterie.

Come una batteria, un condensatore è in grado di mantenere una carica, a differenza di una batteria, però, è in grado di essere caricato e scaricato molto rapidamente:il lato negativo dei condensatori è che non possono contenere la stessa carica per chilogrammo delle batterie. Il lavoro del team in Cina è un passo avanti verso l'aumento della quantità di carica che può essere trattenuta dai supercondensatori (condensatori che hanno una capacità molto più elevata rispetto ai condensatori standard, generalmente impiegano elettrodi a base di carbonio), in questo caso, riportano un aumento di tre volte usando il loro nuovo metodo, notando anche che il loro supercondensatore era in grado di immagazzinare 41 wattora per chilogrammo e poteva fornire 26 chilowatt per chilogrammo a un dispositivo.

Il nuovo supercondensatore è stato realizzato formando prima una sagoma fatta di tubi di silice. Il team ha quindi coperto l'interno dei tubi con carbonio utilizzando la deposizione chimica da vapore e poi ha inciso via la silice, lasciando solo i tubi di carbonio, ciascuno di circa 4 a 6 nanometri di lunghezza. Quindi, i tubi di carbonio sono stati drogati con atomi di azoto. Gli elettrodi sono stati realizzati dal materiale risultante premendolo sotto forma di polvere in una schiuma di grafene. I ricercatori riferiscono che il doping ha aiutato nelle reazioni chimiche all'interno del supercondensatore senza causare alcun cambiamento alla sua conduttività elettrica, il che significava che era ancora in grado di caricarsi e scaricarsi rapidamente come i supercondensatori convenzionali. L'unica differenza era la capacità di archiviazione notevolmente aumentata.

A causa dell'enorme aumento della capacità di stoccaggio, il team crede di essere sulla buona strada per costruire un supercondensatore in grado di competere direttamente con le batterie, forse anche batterie agli ioni di litio. Notano che significherebbe essere in grado di caricare un telefono in pochi secondi. Ma prima che ciò possa accadere, il team sta cercando di industrializzare il loro attuale nuovo supercondensatore, per consentirne l'uso in dispositivi reali.

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