Supercondensatorii sunt dispozitive de stocare a energiei care se bazează pe acumularea de ioni în pori și au un timp de încărcare scurt și o durată de viață lungă în comparație cu bateriile. În ultimii ani, utilizarea materialelor poroase în sistemele de stocare a energiei a primit o atenție din ce în ce mai mare pentru dezvoltarea supercondensatoarelor, iar oamenii de știință au folosit o varietate de tehnici de inginerie chimică pentru a studia mișcarea curentă a materialelor poroase.
Cu toate acestea, literatura anterioară a descris doar mișcarea ionilor într-un por. Cu toate acestea, acest nou studiu poate simula și prezice mișcarea ionilor într-o rețea complexă de mii de pori interconectați în câteva minute. Cercetătorii au descoperit experimental modul în care particulele minuscule încărcate, numite ioni, se deplasează printr-o rețea complexă de pori minuscuri, o descoperire care va ajuta la dezvoltarea dispozitivelor de stocare a energiei mai eficiente, cum ar fi supercondensatorii.
Descoperirea modifică legea lui Kirchhoff, care a „guvernat” curentul electric în circuite din 1845 și este una dintre cele mai fundamentale și importante legi din teoria circuitelor manuale. Dar, spre deosebire de electroni, mișcarea ionilor este afectată atât de câmpurile electrice, cât și de difuzie. Cercetătorii au descoperit că ionii se mișcă la intersecția porilor, spre deosebire de cei descriși de legea lui Kirchhoff.
Noua descoperire nu numai că se așteaptă să conducă la echipamente de încărcare eficiente pentru mașini, electronice și alte produse, dar are și implicații importante pentru stocarea energiei în rețea, care are un nivel ridicat de cerere de energie fluctuantă și o nevoie mai mare de stocare eficientă a energiei, astfel încât pentru a minimiza risipa în perioadele de cerere scăzută și pentru a se asigura că aprovizionarea este disponibilă rapid în perioadele de cerere mare.