Bir araştırma ekibi, güneş enerjisini verimli bir şekilde yakalayan ve depolayan yüksek performanslı kendi kendini şarj eden bir süper kapasitörü ortaya çıkararak enerji depolamada bir ilerleme kaydetti. Bu gelişme, süper kapasitörleri güneş hücreleriyle birleştirerek enerji depolama yeteneklerini geliştiren sürdürülebilir enerji çözümlerine doğru bir adım niteliğindedir.
Kendi kendini şarj eden ilk süper kapasitör geliştirildi
Yeni süper kapasitör teknolojisi, manganez, kobalt, bakır, demir ve çinko gibi çeşitli geçiş metal iyonlarının yanı sıra nikel bazlı karbonatlar ve hidroksitlerin benzersiz bir kombinasyonunu kullanır. Bu malzemeler, elektrotların iletkenliğini ve kararlılığını artırmada önemli bir rol oynar ve enerji depolama verimliliğinde etkileyici iyileştirmelere yol açar. Ortaya çıkan süper kapasitör, 5 ila 20 Wh kg aralığında çok daha düşük enerji yoğunlukları bildiren önceki çalışmalardan önemli bir sıçrama olan kilogram başına 35,5 watt-saat enerji yoğunluğu sağlar.
Ek olarak, yeni cihazın güç yoğunluğu kilogram başına 2555,6 watt’a ulaşarak, yaklaşık 1000 W kg olan önceki ölçütleri çok geride bırakıyor. Bu yüksek güç yoğunluğu, cihazın hızlı enerji patlamaları sağlamasına olanak tanır; bu da özellikle hızlı, yüksek güç girişleri gerektiren cihazlara güç sağlamak için faydalıdır. Bu kendi kendini şarj eden süper kapasitörün öne çıkan özelliklerinden biri dayanıklılığıdır. Cihaz, çok sayıda şarj ve deşarj döngüsünden sonra bile performansında minimum bozulma göstererek gerçek dünya uygulamalarında uzun vadeli kullanım potansiyelini vurgulamıştır.
DGIST Nanoteknoloji Bölümü Kıdemli Araştırmacısı Jeongmin Kim, bu gelişmenin önemini vurgulayarak, “Bu çalışma, süper kapasitörleri güneş hücreleriyle sorunsuz bir şekilde entegre eden Kore’nin ilk kendi kendini şarj eden enerji depolama cihazını tanıtması bakımından önemli bir başarıyı temsil ediyor.” dedi. Geçiş metali bazlı kompozit malzemelerin kullanımının, geleneksel enerji depolama teknolojilerinin sınırlamalarını nasıl ele aldığını ve daha sürdürülebilir bir çözüm sunduğunu vurguladı.
