Se for deg en fremtid uten batterier, men samtidig en fremtid der telefonen kan vare i flere uker uten å måtte lades. Vi kan være ett skritt nærmere en slik virkelighet, takket være forskere.

Smarttelefonene, datamaskinene og nettbrettene våre er alle avhengig av strøm for å kunne fungere, og i alle disse enhetene er den nødvendige strømmen lagret i batterier.

Les også: Grafén – Framtidens superstoff

Men hva om man kunne droppet batteriet, og heller lagret strømmen direkte i selve enheten?

Forskere ved Vanderbilt University hevder å ha kommet opp med en helt ny teknologi som gjør dette mulig. Det kommer frem i en pressemelding fra universitetet.

Kan vare i flere uker

Det forskerne skal ha utviklet, er en ny type superkondensator laget av silisium, det samme materialet som brukes i databrikker til datamaskiner og solcellepaneler.

Superkondensatoren kan ifølge forskerne legges direkte på silisiumbrikker, og skal ifølge forskerne kunne levere strøm til mobiltelefoner slik at de kan vare i flere uker uten å måtte lades.

– Hvis du spør eksperter om å lage en superkondensator av silisium vil de fortelle deg at det er en helt gal idé. Men vi fant en måte å gjøre det på, sier Cary Pint, førsteamanuensis ved Vanderbilt, i pressemeldingen.

Pint har vært sentral i forskningen, som nå har endt opp som en rapport publisert i tidsskriftet Scientific Reports. 

Lagrer elektroner på overflaten

I motsetning til batterier, som lagrer strøm ved hjelp av en kjemisk prosess, skal superkondensatoren laget av silisium lagre elektroner direkte på silisiumbrikkene.

Ifølge forskerne vil ikke dette bare gjøre det mulig for mobiltelefoner å vare lenger,  men de skal også kunne gjennomgå langt flere ladesykluser enn dagens batterier.

I dag kan det ta opptil flere timer å lade mobiltelefonen, men forskerne hevder den nye teknologien kan korte ned ladetiden til bare få minutter.

• Les også: Hevder å stå bak batterigjennombrudd

Grafén økte kapasiteten

Forskerne forklarer at de først dekket silisiumet med karbon-belegg. Ved å gjøre dette kunne forskerne forhindre silisiumet i å reagere med andre kjemikalier, og det er ifølge forskerne viktig: silisium reagerer nemlig lett med kjemikalier, og har derfor tradisjonelt sett vært uegnet for bruk i superkondensatorer.

Etter at de hadde varmet opp materialet slik at karbonet festet seg, fant forskerne at resultatet var nesten identisk med det originale materialet, men det var plutselig dekt med et tynt lag av grafén.

Da forskere testet materialet fant de ut at den kjemiske prosessen hadde stabilisert silisium-overflaten. I tillegg hadde grafén-laget forbedret energilagringskapasiteten kraftig.

– Mer kompakte og effektive enheter

Selv om forskernes gjennombrudd betyr lenger levetid og flere ladesykluser, er det nok en stund før vi får se teknologien i forbrukermarkedet. Superkondensatoren tar nemlig langt mer plass enn batterier hvis det skal lagre like mye energi.

Cary Pint mener det likevel er verdt å forske på dette videre, og i tillegg forsøke å få ned størrelsen på superkondensatorne.

– Alt som definerer oss i et moderne samfunn krever elektrisitet. Dersom vi kan integrere strømlagring i eksisterende materialer og enheter, vil de bli mer kompakt og effektive, sier Pint.