Розроблений новий тип твердотільного конденсатора, що поєднує кращі властивості суперконденсаторів і акумуляторних батарей.
Звичайні конденсатори, порівняно з акумуляторними батареями можуть заряджатися і віддавати накопичену енергію набагато швидше, в сотні і тисячі разів. З іншого боку, акумуляторні батареї можуть накопичувати набагато більше енергії, ніж конденсатори. Так само існують двошарові конденсатори (electric double-layer capacitors, EDLC), відомі ще як суперконденсатори, які мають електричну ємність, порівнянну з ємністю акумуляторних батарей, зберігаючи при цьому високу швидкість розряду-заряду звичайних конденсаторів. Але в більшості конденсаторів EDLC використовуються рідкі або гелевидні електроліти, які перестають нормально працювати і виходять з ладу при високій або низькій температурі. Нещодавно, вченими університету Райса в Х'юстоні був розроблений новий тип твердотілих конденсаторів великої ємності, а використовуючи нанотехнології, вченим вдалося обійти всі вищевказані обмеження.
Основою нових твердотілих конденсаторів стали "пачки" вуглецевих нанотрубок, кожна з яких имеда діаметр 15-20 нанометрів і завдовжки 50 мікрон. Цей "ліс" з нанотрубок служить для максимізації ефективної площі поверхні, що і визначає електричну ємність конденсаторів. Кожна "пачка" нанотрубок прикріплюється до металевої поверхні, що складається з тонких шарів золота і титану, використання цих двох металів дозволяє отримати високу електричну провідність електрода і сильну механічну зв'язок нанотрубок з електродом.
Поверх пачок нанотрубок наносився шар окису алюмінію, який виступає в якості діелектричного шару конденсатора, а поверх цього шару наносився шар окису цинку, який виступає в якості другого електрода конденсатора. І, нарешті, для збільшення електропровідності другого електрода, поверх окису цинку був нанесений шар срібла.
Твердотільний суперконденсатор університету Райс виявився абсолютно не схильний до впливу високої і низької температури, він витримує процеси заряду-розряду, що відбуваються на відносно високій частоті. Процес його виробництва досить простий і масштабується, що дозволяє з його допомогою виробляти конденсатори практично будь-яких габаритів і форм. Все це робить такі конденсатори ідеальним рішенням для застосування в електромобілях, де вони можуть розташовуватися на внутрішній поверхні кузовів автомобілів. Так само з досить міцного матеріалу таких конденсаторів можна робити елементи конструкції мікророботів, які будуть джерелом живлення для самих себе.
"Наша технологія твердотільних суперконденсаторів може використана для акумулювання енергії в багатьох пристроях майбутнього, включаючи гнучкі дисплеї, біоімплантанти, датчики різних типів і інших електронних пристроїв, яким потрібні джерела енергії великої ємності, здатні швидко заряджатися і віддавати накопичену енергію", - розповів Кері Пінт (Cary Pint), один з науковців, який очолював дослідження.
Крім досліджень, про які йшлося вище, в університеті Іллінойсу ведуться розробки технології акумулювання енергії, що поєднує в собі ознаки акумуляторних батарей конденсаторів. Але, иллинойские вчені пішли абсолютно іншим шляхом, вони створили наноструктурні літій-іонні акумулятори, які вже зараз можуть заряджатися і розряджатися в 100 разів швидше, ніж традиційні літій-іонні акумулятори.