In China is een supercondensatormateriaal bedacht dat je een factor tien kunt oprekken zonder capaciteitsverlies. Samendrukken kan ook. Ideaal als energieopslag voor elektronica in textiel, suggereert een publicatie die door Angewandte Chemie wordt aangeprezen als very important paper.

Als elektrolyt gebruiken Chunyi Zhi en collega’s van de City University of Hong Kong niet de gebruikelijke polyvinylalcohol maar een hydrogel van polyacrylamide, gecrosslinkt met silica-nanodeeltjes die zijn gefunctionaliseerd met vinylgroepen. Het acrylamide moet zorgen voor de taaiheid terwijl de nanodeeltjes een mogelijkheid bieden voor energiedissipatie en zo voorkomen dat het netwerk scheurt wanneer het mechanisch wordt belast.

Of dat verhaal in de praktijk helemaal opgaat is niet volledig duidelijk, wel dat je de hydrogel inderdaad tot 1.500 % kunt oprekken of tot de helft van zijn volume kunt samendrukken zonder dat schade optreedt.

De werking van deze hydrogel als elektrolyt heeft daarbij niet zo veel te maken met de chemische samenstelling van het netwerk, en des te meer met het water dat er in blijft steken en dat het transport van ionen mogelijk maakt.

De supercondensator wordt gecompleteerd door twee elektrodes, bestaande uit koolstofnanobuisjes en de geleidende kunststof polypyrrool. Dat materiaal is niet rekbaar. Het idee is dat je eerst de hydrogel 1000 % oprekt en er dan de elektrodes losjes bovenop plakt, zo dat ze maar op een beperkt aantal punten vastzitten. Als de hydrogel dan terugveert, worden de elektrodes in elkaar gefrommeld maar gaan daarbij niet kapot en verliezen ook niet hun geleidende eigenschappen.

Volgens de Chinezen maakt het voor de capaciteit van zo’n supercondensator niet veel uit hoe dik de elektrolytlaag is. Vandaar dat de capaciteit ook niet achteruitgaat bij oprekken; ze wordt eerder groter omdat het oppervlak wél toeneemt.

bron: Wiley