Supercondensatori e grafene nella e-mobility
Che il grafene fosse il materiale del futuro, non ne avevamo dubbi.
Un’ ulteriore conferma arriva dal Giappone, precisamente dalla Tohoku University. Un gruppo di ricercatori è riuscito ad aumentare, con l’uso del grafene, le prestazioni dei supercondensatori. Lo studio è stato pubblicato su Energy and Environmental Science.
I supercondensatori
Un supercondensatore è un dispositivo di accumulo dell’energia elettrica. Esso è costituito da due elettrodi immersi in un elettrolita con un separatore tra loro. Rispetto gli accumulatori chimici, questi presentano il vantaggio di poter essere caricati o scaricati quasi istantaneamente, garantendo così un’elevata potenza specifica. Inoltre hanno un numero di cicli di carica/scarica molto più elevato rispetto agli accumulatori tradizionali. Lo svantaggio più rilevante, sempre rispetto agli accumulatori chimici, è la bassa energia immagazzinata.
Solitamente gli elettrodi sono di alluminio, ricoperti di carbone attivo ad elevata area superficiale. Questo comporta tensioni di cella ridotte.
Uso del grafene
Ciò che hanno fatto i ricercatori è stato sostituire la struttura convenzionale con un foglio di carbonio mesoporoso senza saldatura costituito da pareti continue di grafene. I risultati dei test effettuati dimostrano che il materiale possiede un’elevata stabilità a temperature intorno ai 60 °C e una tensione di 3,5 V . A temperature più basse (25 °C) la tensione di funzionamento sale a 4,4 V. La densità di energia è circa 2,7 volte superiore alla struttura convenzionale a carboni attivi.
Applicazioni nella e-mobility
I supercondensatori di questo tipo potrebbero lavorare a tensione maggiore e a elevate temperature. Condizioni molto comuni nell’ambito della mobilità elettrica. Il gruppo di ricercatori è fermamente convinto dell’applicazione di tale tecnologia:
“Questo è un record mondiale per la stabilità di tensione dei materiali in carbonio in un supercondensatore simmetrico”
-Hirotomo Nishihara, co-autore della ricerca