Technologie

Mikroporöses Polymer mit herausragenden Superkondensator-Eigenschaften

Japanische Wissenschaftler haben ein neues Material mit herausragenden Superkondensator-Eigenschaften entwickelt. Superkondensatoren vereinen die Vorteile von herkömmlichen Kondensatoren und Batterien. Wie ein Kondensator können Superkondensatoren bei Bedarf rasch hohe Stromdichten liefern, was beispielsweise für die Beschleunigung und die Höchstgeschwindigkeit von E-Autos wichtig ist, gleichzeitig speichern sie wie eine Batterie eine hohe Menge elektrischer Energie, ausschlaggebend für die Reichweite. Die Ladungsspeicherung funktioniert bei Superkondensatoren anders als Akkus. Superkondensatoren bestehen aus elektrochemischen Doppelschichten auf Elektroden. Anders als bei Akkus tritt aber nur eine Ladungsverschiebung und keine chemische Stoffänderung auf. Das neue Material weist bislang unerreichte Eigenschaften auf und wird als wichtiger Meilenstein auf diesem Entwicklungsweg bezeichnet. Das mikroporöse organische Polymer erlangt seine charakteristischen Eigenschaften einerseits durch die optimale Porengröße seines stickstoffhaltigen Gerüsts, das Ionen rasch hinein- und hinauslässt, die Voraussetzung für eine schnelle Aufladung und Entladung. Die Art und Anordnung der Doppelbindungen sind dabei für die außergewöhnlich hohen Stromdichten verantwortlich. Die Forscher konnten zudem nachweisen, dass das Material auch viele Ladezyklen gut übersteht.
 

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