Doorbraak met supercondensator die vier keer zoveel energie opslaat

Amerikaanse wetenschappers hebben een stof geproduceerd waarmee supercondensatoren gemaakt kunnen worden die tot vier keer zoveel energie opslaan als de huidige versies. Het nieuwe materiaal biedt grote kansen in onder meer elektrische voertuigen en allerlei apparaten.

Supercondensatoren zijn apparaten die elektriciteit kunnen opslaan en snel kunnen opladen en ontladen. Ze kunnen niet zoveel energie opslaan als een batterij, maar het vermogen is groter en ze gaan doorgaans langer mee. Het nieuwe materiaal kan vier keer zoveel energie opslaan als de beste materialen die momenteel worden gebruikt. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers van het Amerikaanse Oak Ridge National Laboratory.  

Zo efficiënt mogelijk

De wetenschappers gebruikten kunstmatige intelligentie om een zo efficiënt mogelijk materiaal te ontwerpen. Het AI-model kwam uiteindelijk uit op een stof die een capaciteit zou hebben van 570 farads per gram. Een farad is de eenheid van elektrische capaciteit. 

Daarna hebben ze het materiaal daadwerkelijk gemaakt en getest. Uiteindelijk bleek de AI conservatief te zijn geweest met zijn voorspellingen. Het materiaal had uiteindelijk een capaciteit van 611 farads per gram, staat in hun paper in het vakblad Nature Communications.

Ook opvallend aan dit onderzoek is dat het de wetenschappers slechts drie maanden kostte om dit materiaal te ontwikkelen, terwijl het normaal gesproken minstens een jaar zou duren indien geen gebruik werd gemaakt van AI.

Waar is het nuttig voor?

Dit nieuwe materiaal kan worden ingezet voor meerdere toepassingen. Supercondensatoren kunnen worden gebruikt in elektrische auto's voor regeneratief remmen. Ze slaan de energie op die vrijkomt tijdens het remmen en geven deze energie weer vrij om het voertuig te helpen accelereren. Dit verbetert de efficiëntie en verlengt de levensduur van de remmen.

In tegenstelling tot batterijen kunnen supercondensatoren zeer snel worden opgeladen en ontladen. Hierdoor zijn ze geschikt voor toepassingen waarbij snelle energieoverdracht nodig is, zoals in elektronische apparaten, cameraflitsen of draagbare elektronica. Die eigenschap maakt ze ook meteen handig als back-upvoeding in noodsituaties.

Elektrische bussen en e-bikes

Ze worden soms ook gebruikt in het openbaar vervoer, zoals bij elektrische bussen en trams, omdat ze snel kunnen worden opgeladen bij elke halte, waardoor de voertuigen langere afstanden kunnen afleggen.

Er zijn ook elektrische fietsen met supercondensatoren, zoals de e-bikes van het Nederlandse Ostrichoo. 

Lees meer nieuws over wetenschap.

Voorbeeld van een kleine, goedkope supercondensator