Het principe van de thermoelektrische supercondensator (afb: uiv. van Linköping)

Onderzoekers van de universiteit van Linköping (Zwe) hebben een supercondensator ontwikkeld die warmteverschillen omzet in elektriciteit en die opslaat. De supercondensator zou geen dure of gevaarlijke materialen vergen, op industriële schaal zijn te fabriceren en maar liefst 2500 keer meer energie kan opslaan dan de huidige thermoelektrische supercondensatoren. Voor alle zekerheid is er octrooi aangevraagd op het ontwerp. Je kunt nooit weten of dit een treffer is.

Een supercondensator lijkt op een batterij en bestaat uit een elektrolyt (meestal vloeistof) met geladen deeltjes tussen twee elektroden. De lading wordt opgeslagen/gevangen in structuren bij de elektroden (meestal koolstofnanobuisjes). De truc is dat door warmteverschillen ionen in de condensator zich verplaatsen naar de koude kant. Daardoor ontstaat een ladingsverschil dat kan worden benut. Dat is een manier om warmte in elektriciteit om te zetten.
Al vele jaren probeerden de onderzoekers in Zweden allerlei vloeibare elektrolyten en geleidende kunststoffen uit. De positief geladen ionen moeten klein en snel zijn, terwijl de negatief geladen polymeermoleculen groot en zwaar dienen te zijn. Als de ene kant verhit wordt dan vluchten de kleine kathionen naar de koele kant, terwijl de zware, negatief geladen polymeerketens op hun plaats blijven met een ladingsverschil als gevolg.

Na vele jaren vruchteloze arbeid vonden de onderzoekers Dan Zhao en Hui Wang uiteindelijk de juiste polymeren. Ze maakten een elektrolyt dat honderd keer meer elektriciteit uit warmteverschillen kan peuren dan de elektrolyten die tot dan toe waren uitgeprobeerd. “We weten nog niet precies waarom dat zo is”, zegt onderzoeksleider Xavier Crispin. “Een feit is dat we 2500 keer meer energie kunnen opslaan dan de beste supercondensatoren die gekoppelde zijn aan thermoelektrische generatoren.”

Bron: Science Daily