Grafen er et karbonbasert materiale hvor molekylene danner en struktur som minner om bikaker eller hønsenetting med en tykkelse tilsvarende ett atom. Materialet har blant annet svært god ledningsevne. (Bilde: Universitetet i Manchester)

Lager supermateriale med DVD-brenner

Bruker Lightscribe-teknikken til å lage grafenbaserte superkondensatorer.

Forskere ved UCLA har brukt en enkel og velkjent metode for å produsere elektroder av det karbonbaserte materialet grafen.

Forskerne dekket en DVD-plate med en film laget av grafittoksid, et relativt billig materiale som kan produseres i store mengder, og lot filmen bli behandlet av laseren til en DVD-brenner med støtte for LightScribe-teknologien – som vanligvis brukes til å brenne inn tekst eller grafikk på oversiden av platen. Dette reduserer grafikkoksiden om til grafen, eller Laser Scribed Graphene som forskerne kaller denne varianten.

Målet med dette var å lage grafenbaserte elektroder som kan brukes superkondensatorer, som er elektrokjemiske kondensatorer som kan lagre relativt store mengder med elektrisk ladning. Grafenmaterialet, som har mange veldig gode egenskaper, utmerker seg også her. Ved hjelp av LightScribe-metoden oppnådde man en grafenstruktur med ekstra stor overflate. Grafen kan brukes både som det aktive materialet i kondensatoren og som strømleder.

Skisse over superkondensator laget med laserrisset grafen.
Skisse over superkondensator laget med laserrisset grafen. Bilde: University of California, Los Angeles

– Undersøkelsen vår demonsterer at våre nye, grafenbaserte superkondensatorer lagrer like mye ladning som konvensjonelle batterier, men man lades og utlades hundre til tusen ganger raskere, sier Richard B. Kaner, professor i blant annet kjemi og materialvitenskap ved UCLA, i en pressemelding.

Eksempel på kommersielt tilgjengelig superkondensator, eller ultrakondensator, som de også kalles.
Eksempel på kommersielt tilgjengelig superkondensator, eller ultrakondensator, som de også kalles.

Vanligvis kan batterier lagre langt mer elektrisk ladning per volum enn kondensatorer.

De grafenbaserte elektrodene skal også være mekanisk robuste. I tillegg har forskerne kunnet bruke en polymer-fortyknet elektrolytt som erstatter den potensielt miljøskadelige, flytende elektrolytter man vanligvis finner i superkondensatorer. Fordi den fortyknete elektrolytten også kan brukes som separator i kondensatoren, kan hele komponenten gjøres tynnere og lettere.

En artikkel om forskningen ble publisert i Science denne uken.

Elektrokjemiske kondensatorer brukes i alt fra forbrukerelektronikk til transportmidler.

    Les også:

Til toppen