MIT ontwikkelt non-koolstof supercondensator

Accu’s en batterijen maken in alle gevallen gebruik van supercondensatoren. Dat zijn materialen die gemaakt zijn met behulp van koolstof, waardoor er hoge temperaturen en schadelijke chemicaliën nodig zijn voor de productie ervan. Voor het eerst in de geschiedenis zijn onderzoekers van MIT erin geslaagd een supercondensator die geen gebruik maakt van koolstof te ontwikkelen.

Het nieuwe materiaal, waar CNet uitgebreid over schrijft, valt in de categorie van metaal-organische kaders (MOK). Dat is een materiaal dat bestaat uit een extreem poreuze, spons-achtige structuur, dat voor hun formaat vaak een bijzonder groot oppervlak heeft. Dat komt precies door die spons-structuur. En precies de oppervlakte is van belang voor een supercondensator, wegens de elektrisch geladen deeltjes die dan doorgegeven kunnen worden.

De door MIT ontwikkelde MOK is erg goed in het opslaan van stroom. Ter illustratie van de werking pakten de onderzoekers een knijpkat en vervingen de gewone condensator door de nieuwe. Een paar keer knijpen zorgde ervoor, waar de knijpkat normaliter vrij snel zonder stroom komt te zitten, dat de batterij langere tijd kon blijven branden.

“Een van onze langetermijndoelen was om deze materialen elektriciteit te laten geleiden”, zegt Mircea Dincă, een van de onderzoekers. “Lang werd gedacht dat dit extreem ingewikkeld, als niet onmogelijk zou zijn.” Maar het materiaal bleek zelfs ionen (de atomen of moleculen die een elektrische lading dragen) te geleiden.

Volgens de onderzoekers kan het materiaal dat gebruikt is – Ni3(hexaiminotriphenylene)2 – gemaakt worden onder minder schadelijke en veeleisende omstandigheden dan de op dit moment veelgebruikte koolstofmaterialen. Die moeten bijvoorbeeld onder temperaturen van minimaal 800 graden Celsius ontwikkeld worden, en dat in combinatie met bijtende chemische stoffen.

Deze nieuwe ontdekking is volgens Alexandru Vlad, chemieprofessor van de Katholieke Universiteit van Louvain, een “erg belangrijke ontdekking, zowel op het vlak van de wetenschap als de mogelijke toepassingen.” De toepassing hiervan zou zeer uitgebreid kunnen zijn, onder meer in elektrische auto’s, die daardoor een veel groter bereik kunnen hebben. Het feit dat auto’s op dit moment ook veel accu’s gebruiken en de productie daarvan allesbehalve milieuvriendelijk is, maakt deze ontdekking des te belangrijker.