Традиционные аккумуляторы, функционирующие с помощью электролитов, имеют значительные ограничения по скорости подзарядки из-за того, что они не выдерживают высокого напряжения тока и быстро начинают выходить из строя. Кроме того, при их изготовлении используются взрывоопасные органические растворители, которые негативно сказываются на их экологичности.
Профессор Чынг Ку Канг (Jeung Ku Kang) и его коллеги из Высшей школы энергетики KAIST продумали конструкцию, которая не имеет вышеперечисленных недостатков. Они соединили волоконно-подобные полимерные цепи и металлооксидные нанокатоды на поверхности графена. Графен был выбран в качестве основы не случайно: его «сетчатая» структура увеличивает общую площадь накопителя и обеспечивает ему более высокую емкость.
Вместительность аккумулятора определяется двумя электродами, а баланс между катодом и анодом делает силу поступающего тока более стабильной. Для создания катодов специалисты использовали оксид металла в суб-наноразмерных структурах − это позволило им повысить скорость обмена энергией и минимизировать ее потери.
Гибридный девайс может заряжаться при такой силе тока, которая в 100 раз превосходит стандартную. Для полного «насыщения» ему требуется всего 20–30 секунд, даже при использовании маломощных систем зарядки, таких как USB-переходники или гибкие фотоэлементы. Таким образом, иновационное устройство не только выдерживает высокое напряжение, но и имеет длинный жизненный цикл, а значит, дольше прослужит своему владельцу.
По словам изобретателей, накопитель идеально подходит для «скоростной» зарядки портативных мобильных приборов. «Эта экологически безопасная технология позволит с легкостью выпускать переносные источники питания, – говорит Канг. – В частности, высокая емкость и повышенная стабильность отличают его от аналогов, поэтому мы уверены, что вскоре начнем производить подобные батареи в промышленных масштабах».