Учените непрекъснато търсят нови материали, които биха допринесли за съхранението на повече енергия и за по-бързия и трансфер. Новопроведено изследване откри изключително прост метод за постигане на двете цели: просто добавете вода.
След като добавили слой вода с дебелина колкото атом към съществуващи материали, учените успели да съхранят и доставят енергия много по-бързо от същите материали без воден слой. Това би могло да доведе до разработването на по-добри батерии и електронни устройства.
“Експериментът ни просто доказва концепцията, но идеята да се използва вода или други разтворители за ускоряване разпространението на йони в материали под формата на слоеве е изключително вълнуваща”, казва Вероника Аугустин, един от участниците в изследването.
Идеята е в един и същ обем да се съхранява по-голямо количество енергия, а също по-бързо разпространение на йони в даден материал и по-бърз трансфер на заряда.
Екипът сравнил два материала: кристален волфрамов оксид и кристален волфрамов оксид хидрат, към който били добавени изключително тънки слоеве вода.
Идеята е по-бързо разпространение на йони из материал в твърдо състояние, с помощта на водата, която трябва да ускори трансфера на енергия в средата, докато като в същото време запази способността на материала да съхранява колкото се може повече енергия.
Изследванията в тази област, наречена псевдокапацитет, продължават от десетилетия, но едва сега учените успяват да изпробват теориите си, благодарение на напредъка в науката за материалите и методите за наноструктуриране.
Целта на изследванията в областта на съхранението на енергия е да бъдат създадени технологии с висока енергийна плътност на батериите и кондензатори с висока мощност.
Изследвайки хидратния материал, учените открили, че е способен да съхрани много повече енергия от обикновения волфрамов оксид, но само ако бъде зареден за изключително кратко време.
След зареждане в рамките на 12 секунди хидратният материал съхранил повече енергия. Ако зарядният цикъл обаче надхвърлел 10 минути обикновеният оксид запазвал повече енергия, макар хидратния да съхранявал енергията по-ефективно от конвенционалния материал.
На този етап работата на екипа е експериментална, което означава, че едва ли скоро ще станем свидетели на водни слоеве с наномащаб вградени в електронните ни устройства.
