Innovazione nei condensatori: rivoluzione con rivestimento molecolare a basso costo e alta efficienza

RomeUn avanzamento per i condensatori: miglioramenti da Tohoku University

Ricercatori dell'Università di Tohoku hanno innovato la tecnologia dei condensatori. Grazie a una nuova tecnica di rivestimento molecolare, hanno aumentato la capacità, la durata e la convenienza economica. I condensatori sono componenti fondamentali nei circuiti elettronici perché possono immagazzinare e rilasciare energia rapidamente, contrariamente alle batterie che richiedono più tempo per caricarsi. Questo progresso consente la produzione di condensatori ad alte prestazioni e a costi contenuti.

Principali miglioramenti ottenuti:

• Aumento della capacità (2,4 volte superiore rispetto al solo carbonio)
• Durata della vita prolungata (20.000 cicli di carica-scarica)
• Convenienza economica

I tradizionali condensatori si caricano rapidamente ma hanno una bassa capacità di immagazzinamento e sono costosi da produrre, specialmente quando si utilizzano materiali come i nanotubi di carbonio. Sebbene questi materiali siano utili nella realizzazione dei supercondensatori, il loro elevato costo li rende inadatti a un uso diffuso.

Il team di Tohoku ha sfruttato l'azafitalocianina di ferro (FeAzPc-4N), un pigmento blu, per potenziare la capacità dei condensatori realizzati in carbone attivato a 907 F/gAC. Questo approccio agisce tramite l'adsorbimento a livello molecolare e utilizza il potenziale redox del FeAzPc-4N. Tale tecnica non solo incrementa la capacità del condensatore, ma mantiene anche prestazioni stabili durante 20.000 cicli di carica-scarica ad alte correnti, rendendolo idoneo per applicazioni impegnative come l'alimentazione di LED.

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Questa ricerca si distingue per il suo obiettivo di trovare soluzioni pratiche, scalabili ed ecologiche. Il carbone attivo è economico e facilmente reperibile, contrariamente ai costosi e rari nanotubi di carbonio. L'utilizzo di FeAzPc-4N migliora l'accumulo di energia attraverso processi redox, offrendo un'opzione più sostenibile ed economica per la produzione su larga scala di condensatori.

I condensatori possono ora essere utilizzati più ampiamente per immagazzinare energia rinnovabile, alimentare veicoli elettrici e dispositivi elettronici di uso quotidiano. Hanno una durata maggiore, il che significa meno rifiuti elettronici e un ambiente più sano. Inoltre, i condensatori sono meno tossici delle batterie, rendendoli più sicuri per produttori e utenti.

La squadra intende perfezionare ulteriormente questa tecnologia sviluppando condensatori capaci di immagazzinare la stessa quantità di energia delle batterie mantenendo una rapida carica e scarica. Ciò potrebbe rivoluzionare il modo in cui conserviamo l’energia, offrendo soluzioni più veloci, sicure e durature rispetto alle batterie tradizionali.

Il team dell'Università di Tohoku ha combinato il basso costo del carbone attivo con l'alta prestazione del FeAzPc-4N per creare supercondensatori migliori. Il loro obiettivo è sviluppare dispositivi più avanzati che siano anche ecologici ed economici.