Суперконденсаторы — это устройства для хранения энергии, работающие на основе накопления ионов в порах, и они имеют короткое время зарядки и длительный срок службы по сравнению с батареями. В последние годы использование пористых материалов в системах хранения энергии привлекло все большее внимание для разработки суперконденсаторов, и ученые использовали различные методы химической инженерии для изучения движения тока в пористых материалах.
Однако в предыдущей литературе описывалось только движение ионов в поре. Однако это новое исследование может моделировать и предсказывать движение ионов в сложной сети из тысяч взаимосвязанных пор за считанные минуты. Исследователи экспериментально обнаружили, как крошечные заряженные частицы, называемые ионами, движутся через сложную сеть крошечных пор, что является прорывом, который поможет разработать более эффективные устройства для хранения энергии, такие как суперконденсаторы.
Открытие изменяет закон Кирхгофа, который «управлял» электрическим током в цепях с 1845 года и является одним из самых фундаментальных и важных законов в учебниках по теории цепей. Но в отличие от электронов, движение ионов зависит как от электрических полей, так и от диффузии. Исследователи обнаружили, что ионы движутся в пересечении пор, в отличие от тех, которые описываются законом Кирхгофа.
Ожидается, что новое открытие не только приведет к созданию эффективного зарядного оборудования для автомобилей, электроники и других продуктов, но и будет иметь важные последствия для накопления энергии в сетях, где наблюдается высокий уровень колебаний спроса на энергию и большая потребность в эффективном хранении энергии, чтобы минимизировать потери в периоды низкого спроса и обеспечить быструю поставку в периоды высокого спроса.