تحقیقات جدید امیدها به شارژ فوق سریع تلفن همراه و لپ تاپ در 60 ثانیه و حتی خودروهای برقی در 10 دقیقه با استفاده از ابرخازن ها را افزایش داده است.
دانشگاه کلرادو بولدر اعلام کرده است که محققان این دانشگاه به پیشرفت بزرگی در درک رفتار ذرات باردار یونی دست یافته اند. این کشف می تواند کلید حل معادلات دشوار مربوط به ظرفیت ذخیره انرژی ابرخازن ها باشد.
ابرخازن ها مدت هاست به عنوان راه حلی برای شارژ فوق سریع دستگاه های الکترونیکی پیشنهاد شده اند. اما تا کنون، افزایش چگالی انرژی این ذخایر برای رقابت با باتری‌های لیتیوم یون، دانشمندان را به چالش کشیده است. در مقایسه با باتری‌های معمولی که می‌توانند تا 10 برابر بیشتر از ابرخازن‌های امروزی انرژی ذخیره کنند، این فناوری تاکنون یک ایده بالقوه باقی مانده است.
راستی آنکور گوپتایک مهندس شیمی و بیولوژیک و نویسنده اصلی مطالعه جدید، این وضعیت ممکن است به زودی تغییر کند. او می گوید: «مهم ترین ویژگی ابرخازن ها سرعت شارژ آنهاست. پس چگونه سرعت شارژ و تخلیه انرژی آنها را افزایش دهیم؟ “پاسخ حرکت یون کارآمدتر است.”
گوپتا و همکارانش ادعا می کنند که موفق شده اند قانون کیرشهوف را به روز کنند. قانون کیرشهوف یک اصل اساسی در تئوری جریان الکتریکی است که بر حرکت ولتاژ در مدارهای خاص تأکید دارد.
دانشمندان این تیم تحقیقاتی کشف کرده‌اند که حرکت یون‌ها در یک محیط متخلخل، مانند حرکت در ابرخازن‌ها، با آنچه که صرفا بر اساس قانون کیرشهوف پیش‌بینی می‌شود، متفاوت است. این اصلاح اصل قدیمی می تواند ظرفیت ذخیره انرژی این فناوری را متحول کند.
گوپتا در این باره می گوید: «این جهش بزرگ در تحقیقات ما است. ما حلقه گمشده را پیدا کرده ایم.» این یافته ها می تواند پیامدهای گسترده ای برای «آینده سیاره» داشته باشد.