Czy mikrosuperkondensatory będą przełomem w zasilaniu urządzeń mobilnych?

W konkursie "Innowacja jest kobietą" w bieżącym roku zwyciężczynią została dr Karolina Laszczyk z Politechniki Wrocławskiej prowadząca badania nad miniaturyzacją urządzeń, w tym nad chipowymi superkondensatorami zwanymi również kondensatorami elektrochemicznymi. W konkursie Fundacji Kobiety Nauki - Polska Sieć Kobiet Nauki nagradzane są autorki innowacyjnych rozwiązań. Badaczka z Międzywydziałowego Zakładu Mikroinżynierii i Fotowoltaiki w opracowanym miniaturowym superkondensatorze wykorzystała nanorurki węglowe.

Posłuchaj
00:00

Superkondensatory, podobnie jak baterie, służą do gromadzenia energii. W odróżnieniu jednak od nich bardzo szybko, np. w ciągu sekund, ładują się i rozładowują. Obecnie baterie i superkondensatory uzupełniają się - baterie dostarczają energii np. do jak najdłuższej pracy silnika, a superkondensatory dostarczają moc, aby silnik mógł gwałtownie przyspieszyć. Współczesne superkondensatory nie są w stanie zgromadzić takiej ilości energii, jak baterie.

W mikrosuperkondensatorze dr Karoliny Laszczyk elektrody są tysiące razy mniejsze niż w kondensatorze standardowym, a przy tym mają identyczne osiągi, tj. pojemność, napięcie zasilania, energię i moc. Do miniaturyzacji przyczyniły się nanorurki węglowe, które mogą gromadzić więcej ładunków elektrycznych w tej samej objętości i lepiej przewodzą prąd elektryczny. Dzięki temu z mniejszej objętości uzyskuje się podobną, a nawet wyższą energię.

Postęp w miniaturyzacji superkondensatorów może być użyteczny przy tworzeniu coraz mniejszych urządzeń elektronicznych czy układów scalonych. Kiedy zmniejsza się wymiary elektrod takiego superkondensatora wymiana jonów między katodą i anodą zachodzi znacznie szybciej, dzięki czemu czas ładowania skraca się do mili- a nawet mikrosekund.

Pojedynczy superkondensator opracowany przez dr Karolinę Laszczyk ma postać płaskiego chipa o rozmiarach 0,7 x 0,9 x 0,01 mm. Chipy te można ze sobą łączyć szeregowo i równolegle, dzięki czemu można modyfikować ich osiągi. Nie ma ograniczenia liczby łączonych elementów. - W pojedynczym procesie udało się wytworzyć około 4,7 tys. mikrosuperkondensatorów upakowanych na powierzchni o średnicy 10 cm - mówi dr Laszczyk.

Na zdjęciu: mikrosuperkondensatory na chipie (z lewej) oraz aluminiowy kondensator elektrolityczny (z prawej) o identycznych osiągach, tj. pojemności, napięciu zasilania i szybkości (źródło: Karolina Laszczyk, Advanced Energy Materials)

źródło: naukawpolsce.pap.pl

Powiązane treści
Na systemach zasilania można zarobić
Globalne dostawy urządzeń elektronicznych wzrosną w 2018 roku o 2,1%
Nanorurki i grafen posłużą do budowy superkondensatorów
Czy superkondensatory z grafenu wywołają prawdziwą ekspansję samochodów elektrycznych?
W ciągu pięciu lat wartość rynku superkondensatorów podwoi się
Producent kondensatorów MLCC Holy Stone zwiększa moce produkcyjne
Producenci kondensatorów tworzą poradniki na temat dobierania zamienników
Kondensatory - rynek rośnie, elementy maleją
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Zasilanie
Centra danych potrzebują energii - rynek zasilaczy dla centrów w mocnym trendzie wzrostowym
Aktualności
Nowy oddział Würth Elektronik w Republice Południowej Afryki
Komponenty
Sprzęt dla półprzewodników bije rekordy – AI i nowe technologie napędzają globalny rynek do 138 mld USD!
Zasilanie
Trina Storage i Stiemo zbudują w krajach bałtyckich sieć potężnych magazynów energii
Projektowanie i badania
Dania chce mieć najpotężniejszy na świecie komputer kwantowy
Elektromechanika
Dold wzmacnia międzynarodową obecność - tworzy nowy oddział sprzedaży w Polsce
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Lipiec 2025
Magazyn
Czerwiec 2025
Targi zagraniczne
Elmässan Stockholm 2025

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów