Grafen + voda = budoucnost ukládaní elektrické energie

Superkondenzátory mají oproti bateriím několik výhod. Dají se velmi rychle nabíjet či vybíjet a disponují prakticky neomezenou životností. Trpí ale i jednou zásadní nevýhodou. Vzhledem k bateriím mají stále malou kapacitu. Australští vědci z Monashské university vytvořili nový superkondenzátor, který může vše změnit. Stačilo k tomu málo – vhodně zkombinovat supermateriál grafen a obyčejnou vodu. 

Obrázek: Monash University

Grafen se vyrábí z dostupného a levného grafitu, běžně používaného v tužkách. Samotný grafen tvoří rovinná síť atomů uhlíku, uspořádaných do tvaru šestiúhelníků. Výjimečná je jeho tloušťka, která dosahuje šířky jediného atomu!

Unikátní stavba propůjčuje grafenu neobyčejné vlastnosti. Je to mimo jiné pevnost, chemická stálost, vynikající vodivost a extrémní plocha povrchu samotného grafenu.

Důvodem, proč se zatím grafen nepoužívá v superkondezátorech, je tendence jednotlivých listů grafenu spojovat se, pokud jsou blízko sebe. Což je pro konstrukci kondenzátoru nežádoucí.

Nyní objevili vědci klíč k tomu, jak jednotlivé listy grafenu držet od sebe. Oním klíčem není nic jiného, než obyčejná voda! Vědci zjistili, že pokud je grafen v mokrém prostředí (ve formě gelu), odpudivé síly drží grafenové listy od sebe.

„Tato technika je velmi jednoduchá a může být snadno upravena pro průmyslovou výrobu. Když jsme si uvědomili náš objev, bylo to neuvěřitelné. Vzali jsme dva běžné, levné materiály-vodu a grafit-a dostali jsme nový nanomateriál s úžasnými vlastnostmi“ říká Dr. Li z Monashské university.

Grafenový gel výrazně překonává aktuální technologie skladování elektrické energie – jak z hlediska kapacity a životnosti, tak i z pohledu rychlosti nabíjení či vybíjení. Například populární iPhone, využívající grafenový gel, můžeme plně nabít během několika málo sekund.

Největší uplatnění najde grafenový superkondenzátor především v oblasti obnovitelných zdrojů či elektrické dopravě. Pokud se potvrdí slova o levné s snadné výrobě, bude to obrovský impuls k dalšímu rozvoji obnovitelných zdrojů a elektromobilů.