Verso i supercapacitori di prossima generazione
Sia le batterie che i capacitori sono sistemi di accumulo di energia (ESS). Le batterie forniscono una carica e un rilascio lento e costante, mentre i capacitori si caricano e scaricano rapidamente. Le batterie tradizionali non sono adatte alle macchine elettriche o ibride. Dopo aver esaurito l'elettricità (così come si esaurisce la benzina), la ricarica potrebbe richiedere un paio d'ore. Con l'avvento degli ultracapacitori, o SC, sembrava che le macchine elettriche e ibride avessero trovato la soluzione per frenare e accelerare, ma gli SC erano troppo costosi e immagazzinavano troppa poca energia per sostituire completamente le batterie. Gli scienziati hanno avviato il progetto HESCAP ("New generation, high energy and power density supercapacitor based energy storage system"), finanziato dall'UE, per aumentare la densità energetica degli SC e renderli più competitivi rispetto alle batterie tradizionali dal punto di vista dei costi. Sono stati valutati tre tipi di materiali per elettrodi composti da ossidi metallici di dimensioni nanoparticellari, rivestimento in silice (biossido di silicio - SiO2 - un ossido di metallo) su elettrodi tradizionali a base di carbone e carbone attivo. I migliori risultati sono stati ottenuti con i carboni attivi, in particolare determinati carboni derivati da carburi (CDC), che sono stati utilizzati per progettare e ottimizzare celle SC per i prototipi. Una rigorosa campagna di collaudi sperimentali con simulazioni ha portato all'ottimizzazione delle specifiche di progettazione per l'integrazione in uno stack di SC. Gli scienziati hanno anche eseguito una valutazione dell'intero ciclo di vita del modulo SC per garantire una progettazione ecologica al fine di un ESS "verde". Gli scienziati di HESCAP hanno dato un importante contributo allo sviluppo della base di conoscenza sperimentale e teorica necessaria per mettere a punto la prossima generazione di SC con una maggiore densità energetica. Un tale sviluppo sarà immediatamente applicabile al settore del mercato dei veicoli elettrici e ibridi, sul punto di esplodere grazie alle tecnologie adatte necessarie alla sua realizzazione.
