Der Ultrakondensator ist eine neue Art der Speicherung elektrischer Energie, die in naher Zukunft chemische Batterien in den Schatten stellen wird. Anstatt Energie elektrochemisch zu speichern, speichert es sie in einem elektrischen Feld. Ultrakondensatoren haben gegenüber herkömmlichen Batterien mehrere Vorteile, darunter eine Lebensdauer von über 10 Jahren, Beständigkeit gegenüber Temperaturänderungen, Stößen, Überladung und Entladeeffizienz. Sie erfordern weniger Wartung als herkömmliche Batterien und schonen bei der Entsorgung die Umwelt, da ihnen giftige Chemikalien fehlen.
Diese futuristischen Batterien werden seit den 1960er Jahren hergestellt, aber erst im letzten Jahrzehnt wurden sie für den Einsatz in stromfressenden Werkzeugen vom Elektroauto bis hin zu spezialisierten Computern kostengünstig. Sie sind beliebt für „Bridging“-Anwendungen, bei denen die Notstromversorgung aktiviert wird, wenn Primärsysteme ausfallen, wodurch Energieschemata „ohne Ausfallzeiten“ erzeugt werden. Da sie nicht überladen werden können, sind Ultrakondensatoren ideal, um beispielsweise beim Bremsen Leistung zurückzugewinnen. Und sie können in wenigen Minuten aufgeladen werden. Der einzige Nachteil von Ultrakondensatoren besteht darin, dass sie größer als Batterien sein müssen, um die gleiche Ladung zu teilen.
Dank der jüngsten Fortschritte am MIT wird sich dies jedoch bald ändern. Die Ladungsmenge, die ein Ultrakondensator pro Gewichtseinheit aufnehmen kann, ist proportional zu seiner inneren Oberfläche. Die meisten Ultrakondensatoren verwenden porösen Kohlenstoff, um Ladung zu speichern. Dieser Kohlenstoff ist jedoch auf atomarer Ebene nicht perfekt porös, wo er eine deutlichere klumpige Struktur aufweist. Forscher haben gezeigt, dass durch die Verwendung von Netzwerken aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die nur wenige Atome breit, aber Zehntausende von Atomen lang sind, oberflächenmaximierende Strukturen aufgebaut werden können, die es ermöglichen, das Batterievolumen um das 25-fache zu verdichten. Mit Nanoröhren gefüllte Ultrakondensatoren haben das Potenzial, herkömmliche Batterien in einer Vielzahl von Energiespeicheranwendungen zu übertreffen.
Ultrakondensatoren würden, wenn sie weit verbreitet würden, die erste ernsthafte Abkehr vom konventionellen Paradigma elektrochemischer Batterien seit ihrer Erfindung durch Volta vor über 200 Jahren bedeuten.