Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Graphen macht Kondensatoren zu Energiewundern

24.04.2015

Viele Anwendungsbereiche durch Defekte bei Kohlenstoff-Nanoröhren

Mithilfe des "Wunderstoffes" Graphen haben Forscher der University California, San Diego http://ucsd.edu  eine Methode entwickelt, um mehr Energie in Kondensatoren zu speichern. Diese neue Technologie könnte auch bei Autos, Windturbinen oder Solarenergie zum Einsatz kommen.


Kondensator: schon bald Ersatz für Batterien

Foto: pixelio.de/modellbauknaller

Vorteil gegenüber Batterien

Kondensatoren laden und entladen sich sehr schnell und sind daher dafür konzipiert, einen schnellen Durchfluss der Energie, wie zum Beispiel bei Kamera-Blitzlicht oder Kraftwerken, zu gewährleisten.

Ihre Fähigkeit, schnell laden und entladen zu können, ist ein Vorteil gegenüber der langen Ladezeit von Batterien. Der Nachteil: Energiespeicherkapazitäten fallen viel schwächer aus als bei Batterien.

Um diese Schwäche der Kondensatoren auszumerzen, haben die Forscher Graphen verwendet - und hierbei vor allem die zweidimensionale Modifikation des Kohlenstoffs - um damit mehr Ladung in die Elektrode des Kondensators zu leiten.

Der Gedanke der Wissenschaftler war dabei, dass eine erhöhte Ladung zu einer höheren Kapazität führt, die wiederum in eine verbesserte Energiespeicherung mündet.

Bienenwabenförmiges Muster

Um eine bessere Energiespeicherung zu ermöglichen, konzipierten die Forscher eine Methode, in der sie sich der Defekte von Kohlenstoff-Nanoröhren bedienten.

Die perfekte zweidimensionale Struktur, in der jedes Kohlenstoffatom im Winkel von 120 Grad von drei weiteren umgeben ist, sodass sich ein bienenwabenförmiges Muster ausbildet, ist in der Realität ohne Defekte kaum herzustellen.

Kurz gefasst steigern diese defekten Löcher die Energiespeicherkapazität. "Ich war durch diese Sichtweise, dass Ladungsdefekte nützlich für die Energiespeicherung sein können, sehr motiviert", sagt Prabhakar Bandaru, Leiter des aktuellen Forschungsvorhabens.

"Es war sehr aufregend zu sehen, dass wir durch Defekte Extrakapazitäten erzeugen", erläutert Bandaru.

Christian Sec | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Mit unkonfektionierten Kabeln durch die Schaltschrankwand
26.06.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Gehäuse für schwere Steckverbinder in platzsparender Ausführung
26.06.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie