Учени създадоха суперкондензатор, който е невероятно евтин – той е направен от вода, глина и графен

В днешната цивилизация, при всеобщото потребление на електроенергия суперкондензаторите играят важна роля. Те са способни да стабилизират електроенергийните мрежи, като заменят буферните генератори, позволяват използването на рекуперация в процеси с електродвигатели и дори могат да служат като източници на резервно захранване за непретенциозна електроника или компютърна памет, но са ни необходими много на брой от тях и на достъпна цена.

В тази връзка група изследователи от Техническия университет в Хамбург (Technische Universität Hamburg), под ръководството на Василий Артемов показа, че обикновената чиста вода може да работи като електролит в суперкондензатор, ако се постави в нанометрови канали от глинести минерали. Разработката получи името Blue Capacitor. За разлика от обикновените акумулатори и суперкондензатори, където често се използват соли, киселини или други химически електролити, новата система е изградена от три достъпни компонента: вода, глина и въглерод под формата на графен.

Същността на откритието се състои в това, че в канали с ширина около 1 nm водата се държи по различен начин от обикновената вода в голям обем. Такива канали са приблизително 100 000 пъти по-тънки от човешки косъм. Вътре в тях молекулите на водата са толкова силно ограничени от стените на глинестата структура, че поради това се променят нейните електрически свойства: водата става способна ефективно да пренася заряд без добавяне на соли и киселини. Графенът в тази система е необходим като високопроводим въглероден материал за обикновени електроди, а глината формира множество най-тънки водни канали.

При лабораторни тестове Blue Capacitor запази стабилна работа след повече от 60 000 цикъла на зареждане и разреждане, поддържайки напрежение до 1,6V, което се превърна в рекорден показател за чисто воден електролит. Ако технологията успее да бъде развита до ниво на търговско приложение, има вероятност да се появят екологично чисти решения за системи за стабилизиране на слънчевата и вятърната енергия и електротехниката като цяло.