Австралийские ученые разработали новый прототип электрода, способный аккумулировать солнечную энергию в 30 раз эффективнее, чем существующие на данный момент технологии. Новое решение позволяет сделать еще один шаг на пути к автономному питанию смартфонов, ноутбуков, IoT-устройств и даже автомобилей.
Изобретение ученых основано на графеновом электроде, который предназначен для работы в паре с суперконденсатором. Он может накопить и отдать энергию гораздо быстрее, чем обычные батареи. Суперконденсаторы могут быть объединены с солнечными батареями, но их использование в качестве решения для хранения энергии пока ограничено из-за своих возможностей.
Профессор Королевского мельбурнского технологического института (Австралия) Мин Гу (Min Gu) рассказал, что на разработку электрода их вдохновила сама природа, в частности заполнение пространства наиболее эффективным способом через самоповторяющиеся формы, известные как фракталы. Примерами таких структур являются строение папоротника, кровеносных сосудов, снежинок и прочих природных объектов.
«Наш электрод на основе фрактальных форм является эффективным способом для хранения солнечной энергии на наноуровне. Как показали эксперименты, соединение этого электрода с суперконденсатором может радикально увеличить емкость энергии — до 30 раз больше, чем предельная емкость существующих технологий», — говорит Мин Гу.
В сочетании с суперконденсатором, фрактальные графеновые электроды могут удерживать накопленный заряд дольше при минимальной его потере. Прототип ученых основан на технологии гибкой тонкой пленки. Наибольший интерес представляет возможность использовать этот электрод вместе с солнечной батареей, чтобы обеспечить сбор энергии и ее хранение. Однако существующие солнечные батареи громоздкие и жесткие. Реальная польза заключается в интеграции прототипа с гибкой тонкой солнечной пленкой, которая может быть использована практически везде: на окнах зданий, в автомобилях, на экранах смартфонов и носимых устройств. В данном случае аккумуляторы для их зарядки больше не понадобятся.
