Nuovo passo avanti nella tecnologia dell’accumulo energetico da parte del Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST) in Corea del Sud, dove un gruppo di ricercatori ha sviluppato dei supercondensatori solari capaci di caricarsi autonomamente e di raggiungere livelli senza precedenti di densità energetica ed efficienza.
Supercondensatori solari: vantaggi e svantaggi
Da tempo scienziati e ricercatori lavorano allo sviluppo di supercondensatori solari adatti all’uso industriale, con particolare attenzione al settore dell’elettronica portatile.
Per chi non li conoscesse, i supercondensatori solari sono una tecnologia emergente che integra le celle fotovoltaiche all’interno della struttura dei tradizionali supercapacitor, in modo da garantire una lunga durata del ciclo di vita e tempi di ricarica estremamente ridotti. Particolarità di questi supercondensatori è che non solo accumulano energia, ma la rilasciano anche rapidamente, grazie alla loro elevata densità di potenza.
Nonostante le promettenti potenzialità, i supercondensatori solari sono ancora fortemente limitati da un aspetto cruciale: la densità energetica, ovvero la quantità di energia che possono immagazzinare.
Supercondensatori con elettrodi e celle solari in silicio
Il team del DGIST ha concentrato i suoi sforzi proprio su questo problema, sviluppando dei supercondensatori solari con elettrodi ad ampia superficie realizzati con un materiale composito di carbonato e idrossido di nichel.
Precisa il sito specializzato Techxplore, per migliorarne ulteriormente le prestazioni, gli elettrodi sono stati potenziati mediante l’aggiunta di ioni di metalli di transizione, come manganese (Mn), cobalto (Co), rame (Cu), ferro (Fe) e zinco (Zn).
In aggiunta alla progettazione dei nuovi elettrodi, i ricercatori hanno integrato anche delle celle solari in silicio, che consentono ai supercondensatori di caricarsi autonomamente sfruttando l’energia solare.
Nuovo traguardo nella densità energetica
Secondo i risultati dello studio pubblicato sulla rivista Energy, con questa soluzione i supercondensatori hanno raggiunto una densità energetica di 35,5 Wh/kg, un miglioramento significativo rispetto alla media dei supercondensatori tradizionali. Mentre la loro densità di potenza è arrivata a 2.555,6 W/kg, che supera di gran lunga i valori precedentemente raggiunti da dispositivi simili (circa 1.000 W/kg). In particolare, la
Inoltre, grazie all’integrazione celle solari in silicio, questi dispositivi hanno raggiunto un’efficienza di accumulo del 63% e un’efficienza complessiva del 5,17% sotto un’intensità di illuminazione di 10 mW/cm².
Sempre Techxplore riferisce che il prossimo passo del team sarà quello di migliorare ulteriormente l’efficienza per rendere questa tecnologia accessibile sul mercato.
