Исследователи из UCLA(Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) использовали стандартный DVD LightScribe оптический привод (25 $ + в Newegg.com сегодня), чтобы произвести новый тип конденсаторных электродов
. Эти электроды не только поддерживают высокую удельную проводимость, но также обеспечивают большую площадь поверхностности электрода, чем обычные электрохимические конденсаторы, в которых используются типовые активизированные углеродистые электроды.
Электрохимические конденсаторы (ECS), также известный как суперконденсаторы или ионисторы, отличаются от обычных конденсаторов, которые вы найдете в вашем телевизоре или компьютере тем, что они хранят значительно большее количество зарядов. Они привлекли к себе внимание в качестве устройства хранения энергии, т.к они заряжаться и разряжаться быстрее, чем батареи. Но они все еще имеют низкой плотностью энергии по сравнению с энергоемкостью батарей. Новые конденсаторы с графеновыми электродами, сочетающие в себе мощь производительности конденсаторов с высокой энергоемкостью аккумуляторов, представляют собой значительный шаг вперед в технологии хранения энергии.
Электроды состоят из нескольких слоев графена. Каждый слой образованная атомами углерода толщиной в один атом. Слой графена в двести раз прочнее стали, а скорость электропроводности сопоставима со скоростью света.
Процесс заключается в следующем: DVD диск покрывают пленкой оксида графита. С помощью DVD привода с поддержкой технологии LightScribe на диск наносится рисунок в виде микроскопической сетки. Так получился графеновый электрод толщиной всего в несколько углеродных слоев. Эту структуру разработчики назвали LSG (Laser Scribed Graphene, гравированный лазером графен).
Графеновые электроды являются и активными элементами, и коллекторами тока. Пространство между ними заполняется гелеобразным полимером, который служит одновременно и электролитом, и сепаратором, и клеем.
В новых конденсаторах путь ионов электролита гораздо короче, чем в активированном угле – таким образом, обеспечиваются высокая пиковая мощность и быстрая зарядка, а высокая удельная поверхность графеновой решетки обеспечивает емкость электрического заряда сопоставимую с емкостью аккумуляторной батареи.