Současné superkondenzátory lze rychle nabíjet, na druhé straně ale mají ve srovnání s běžnými bateriemi nízkou hustotu uložené energie (tj. také se rychle vybijí). Proto se hledají nové typy superkondenzátorů, které by dokázaly spojit výhody obou technologií.
Superkondenzátor (superkapacitor) skladuje elektrickou energii podle svého typu různou formou, v následujícím textu je řeč o elektrochemických pseudopakacitorech. Parametry superkondenzátoru závisejí hlavně na materiálu, z něhož jsou vyrobeny jeho elektrody. Měly by mít velký povrch na jednotku hmotnosti a vykazovat fyzickou odolnost, však se používají i v kapalinách nebo jinak agresivním prostředí. Z elektrických vlastností je samozřejmě klíčová samotná vodivost a kapacita.
V asymetrických superkondenzátorech jsou katoda a anoda vyrobeny z různých materiálů. Zpočátku tuto roli hrály hlavně oxidy kovů, ty však nejsou dost vodivé a mechanické/chemické vlastnosti zkracují množství životních cyklů, které materiál vydrží. Nitridy kovů, např. nitrid titanu, mají vysokou vodivost a kapacitu, ale zase se v prostředí vodných roztoků časem oxidují.
Jedním z možných řešení má být nitrid kovu kombinovaný s „plátky“ grafenu, které zajistí obrovský povrch elektrody. Na svislém grafenovém povrchu se pomocí depozice atomárních vrstev (ALD) vytvoří z jedné strany vrstva nitridu titanu (katoda), z druhé nitridu železa (anoda). Pak se elektrody zahřejí, nechají vychladnout a oddělí elektrolytem v pevné fázi, což zabrání jejich oxidaci.
Nová studie je dílem vědců z Agentury pro vědu, technologie a výzkum v Singapuru, příslušný článek vyšel v časopisu Advanced Materials.
Zdroj: ScienceDaily
