Nieuwe supercondensator bereikt EV-capaciteit en laadt razendsnel: doorbraak op weg naar productie

In dit artikel:

Onderzoekers van Monash University (Australië) hebben een nieuw koolstofmateriaal ontwikkeld — Multiscale Reduced Graphene Oxide (M-rGO) — waarmee supercondensatoren eindelijk zowel hoge energiedichtheid als extreem snelle laad- en ontlaadsnelheid bereiken. Een recente studie in Nature Communications beschrijft hoe het team met rapid thermal annealing gekromde grafeenstructuren met precieze kanalen vormt, waardoor ionen veel sneller kunnen bewegen en een groter deel van het enorme grafeenoppervlak effectief wordt benut.

De techniek levert volumetrische energiedichtheden tot ongeveer 99,5 Wh/L bij ionische vloeistof-elektrolyten en piekvermogens tot circa 69,2 kW/L, terwijl de apparaten hun prestaties behouden over vele cycli. Daarmee vervaagt de traditionele keuze tussen batterijen (hoog vermogen, langzaam laden) en supercondensatoren (snel, maar laag vermogen).

Praktische gevolgen zijn groot: elektrische voertuigen zouden in minuten kunnen laden, drones en robotica kunnen hoge piekvermogens leveren zonder zware batterijpacks, consumentenelektronica kan zowel lange gebruiksduur als bliksemsnel laden bieden, en het elektriciteitsnet kan profiteren van compacte opslag om piekbelastingen op te vangen en terug te leveren. Omdat M-rGO is gemaakt van veelvoorkomend grafiet en compatibel is met schaalbare productiemethoden, lijkt opschaling haalbaar.

De Monash-spin-off Ionic Industries werkt aan commercialisatie en produceert al commerciële hoeveelheden van het materiaal in samenwerking met energieopslagpartners. Als de industriële uitrol slaagt, kan M-rGO een belangrijke rol spelen in de transitie naar een energievoorziening met lagere CO2-uitstoot.