Разработчики портативных электронных устройств уже долгое время сталкиваются с проблемой быстрой зарядки батарей. Одним из решений может быть постепенное замещение аккумуляторов суперконденсаторами.
Основное отличие заключается в том, что конденсаторы прямо сохраняют электрический заряд, в то время как аккумуляторы сначала (при зарядке) превращают электрическую энергию в химическую, накапливают ее, а затем (при разрядке) обратно преобразуют химическую энергию в электрическую. Даже самые эффективные аккумуляторы теряют часть энергии в процессе таких преобразований, в то время как конденсаторы сохраняют практически всю энергию, о чем свидетельствует КПД — у аккумуляторов он составляет 90%, а у конденсаторов 99%.
Группа ученых из Университета в Колорадо (США) под руководством инженера-химика Анкура Гупты преуспела в понимании поведения заряженных ионов. Они утверждают, что дополнили теорию Закона Кирхгофа, который определяет основной принцип электрического тока, утверждая, что напряжение движется по определенным маршрутам.
Исследователи установили, что ионы перемещаются гораздо быстрее в пористых средах, характерных для суперконденсаторов. Это открытие может значительно расширить возможности в области хранения энергии. Например, смартфоны и ноутбуки, оснащенные такими суперконденсаторами, смогут заряжаться всего за минуту, а электромобили — за 10 минут. Теперь остается только воплотить это открытие в уже существующие устройства хранения энергии нового поколения.