پژوهشی جدید امید‌ها را برای شارژ فوق‌سریع تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها در ۶۰ ثانیه و حتی خودرو‌های برقی در عرض ۱۰ دقیقه با استفاده از ابرخازن‌ها زنده کرده است.

دانشگاه کلرادو بولدر اعلام کرد که محققان این دانشگاه به دستاوردی مهم در‌ زمینه درک رفتار ذرات باردار یونی دست یافته‌اند. این کشف می‌تواند کلید حل معادلات دشوار مربوط به ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی در ابرخازن‌ها باشد.

ابرخازن‌ها مدت‌ها است به‌عنوان راه‌حلی برای شارژ فوق‌سریع وسایل الکترونیکی مطرح بوده‌اند؛ اما تاکنون افزایش چگالی انرژی این ذخیره‌ساز‌ها برای رقابت با باتری‌های لیتیوم‌یون، دانشمندان را به چالش کشیده بود. در‌ مقایسه با باتری‌های معمولی که قادرند تا ۱۰ برابر بیشتر از ابرخازن‌ها امروزی انرژی ذخیره کنند، این فناوری تاکنون در حد ایده‌ای بالقوه باقی مانده بود.

به‌گفته آنکور گوپتا، مهندس شیمی و زیست‌شناسی و نویسنده اصلی پژوهش جدید، این وضعیت ممکن است به‌زودی تغییر کند. او اعلام کرد: «مهم‌ترین ویژگی ابرخازن‌ها سرعت شارژ آنهاست؛ بنابراین، چگونه می‌توان سرعت شارژ و تخلیه انرژی آنها را افزایش داد؟ پاسخ، حرکت کارآمدتر یون‌ها است.»

گوپتا و همکارانش ادعا می‌کنند که موفق شده‌اند «قانون کیرشهف» را به‌روزرسانی کنند. قانون کیرشهف اصل اساسی در تئوری جریان الکتریکی است که بر حرکت ولتاژ در حلقه‌های مشخص تأکید می‌کند.

دانشمندان این تیم تحقیقاتی کشف کرده‌اند که حرکت یون‌ها در محیط‌های متخلخل مانند آنچه در ابرخازن‌ها وجود دارد، با آنچه صرفاً براساس قانون کیرشهف پیش‌بینی می‌شود، متفاوت است. این اصلاحیه روی اصل قدیمی می‌تواند انقلابی در ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی این فناوری ایجاد کند.

گوپتا در‌این‌باره می‌گوید: «این جهش اصلی پژوهش ماست. حلقه مفقود را پیدا کردیم.» این یافته‌ها می‌توانند تأثیرات گسترده‌ای بر «آینده کره زمین» بگذارند.

منبع: زومیت