Superkapasitor Baru yang Dapat Ditekuk Dapat Mengisi EV dalam 10 Menit
- Para peneliti membangun superkapasitor fleksibel yang menghasilkan densitas daya tinggi dan densitas energi tinggi.
- Tidak menunjukkan penurunan performa, bahkan saat ditekuk 180 derajat.
- Ini dapat mempertahankan 97,8% dari kapasitasnya setelah 5.000 siklus.
Superkapasitor menjanjikan perangkat penyimpanan energi elektrokimia untuk catu daya bergerak. Mereka menjembatani kesenjangan antara baterai isi ulang dan kapasitor elektrolitik.
Meskipun dapat memberikan operasi yang aman, kepadatan daya yang tinggi, dan masa pakai siklus yang lama, aplikasi praktisnya dibatasi oleh kepadatan energi yang buruk.
Sekarang, para peneliti di University College London dan Chinese Academy of Sciences telah merancang superkapasitor fleksibel yang mengisi daya dengan cepat dan aman menyimpan sejumlah besar energi untuk digunakan dalam waktu lama.
Tidak seperti kapasitor bertenaga tinggi yang ada, ia dapat menyimpan energi dalam jumlah besar dalam ruang kecil. Meskipun perangkat ini masih dalam tahap awal pengembangan, perangkat ini telah menunjukkan potensi besar sebagai daya portabel di berbagai aplikasi seperti ponsel cerdas, teknologi yang dapat dikenakan, dan kendaraan listrik (EV).
Superkapasitor yang baru dikembangkan ini dapat digunakan bersama dengan teknologi baterai yang ada atau sebagai penggantinya, untuk memberikan lebih banyak daya.
Itu tidak termasuk elektrolit cair (yang meminimalkan risiko ledakan) dan dapat menekuk hingga 180 derajat tanpa menurunkan kinerja. Fitur-fitur ini menjadikannya kandidat yang sempurna untuk diintegrasikan ke dalam perangkat yang dapat dikenakan dan ponsel cerdas yang dapat ditekuk.
Materi yang Dioptimalkan
Tim peneliti membangun desain baru yang menggunakan bahan elektroda graphene khusus dengan pori-pori. Ukuran pori-pori dapat diubah untuk menyimpan muatan secara efisien. Mereka menguji material dalam berbagai konfigurasi dan menemukan bahwa perangkat bekerja paling baik jika ukuran pori sama dengan diameter ion dalam elektrolit.
Penyetelan ini memberikan superkapasitor baru dua karakteristik:
- Kepadatan daya tinggi:seberapa cepat ia dapat mengisi/mengosongkan.
- Kepadatan energi tinggi:berapa lama bisa berjalan.
Sebaliknya, superkapasitor yang ada hanya menunjukkan salah satu dari karakteristik ini.
Kepadatan energi maksimum superkapasitor mencapai 88,1 Watt-jam per liter (Wh/L) — kepadatan energi tertinggi yang dicapai oleh superkapasitor berbasis karbon hingga saat ini.
Referensi:Energi Alam | DOI:10.1038/s41560-020-0560-6 | UCL
Baterai timbal-asam yang ada yang digunakan dalam EV memiliki kepadatan energi 50-90 Wh/L, sedangkan teknologi komersial pengisian cepat biasanya memiliki 5-8 Wh/L.
Sementara kepadatan energi superkapasitor baru sebanding dengan baterai timbal-asam, kepadatan dayanya 10.000 Watt per liter – dua kali lipat lebih tinggi dari baterai timbal-asam standar.
Superkapasitor 6cm*6cm tidak menunjukkan penurunan kinerja, bahkan ketika dibengkokkan pada 180 derajat. Selain itu, ia dapat mempertahankan 97,8% dari kapasitasnya setelah 5.000 siklus.
Pencapaian penyimpanan energi kompak tersebut merupakan langkah signifikan menuju aplikasi praktis untuk superkapasitor. Kemampuan pengisian cepat, fleksibilitas luar biasa, dan daya tahan menjadikannya kandidat sempurna untuk catu daya portabel dalam elektronik mini dan EV. Bayangkan mengisi daya ponsel Anda [dari 0 hingga 100 persen] dalam beberapa menit atau mengisi daya mobil listrik Anda dalam sepuluh menit.
Baca:Tetesan Air Tunggal Menghasilkan Daya Yang Cukup Untuk Menyalakan 100 Bohlam LED
Sampai sekarang, superkapasitor ini jauh dari komersialisasi. Tim sedang bekerja untuk lebih meningkatkan desain dan efisiensinya.
