Supercondensatoren zijn energieopslagapparaten die afhankelijk zijn van de accumulatie van ionen in poriën, en ze hebben een korte oplaadtijd en een lange levensduur vergeleken met batterijen. De laatste jaren heeft het gebruik van poreuze materialen in energieopslagsystemen steeds meer aandacht gekregen voor de ontwikkeling van supercondensatoren, en wetenschappers hebben verschillende chemische engineeringtechnieken gebruikt om de stroombeweging in poreuze materialen te bestuderen.
Eerdere literatuur beschreef echter alleen de beweging van ionen in een porie. Deze nieuwe studie kan echter de beweging van ionen in een complex netwerk van duizenden onderling verbonden poriën in een kwestie van minuten simuleren en voorspellen. De onderzoekers hebben experimenteel ontdekt hoe kleine geladen deeltjes, ionen genaamd, door een complex netwerk van kleine poriën bewegen, een doorbraak die zal helpen efficiëntere energieopslagapparaten zoals supercondensatoren te ontwikkelen.
De ontdekking wijzigt de wet van Kirchhoff, die sinds 1845 de elektrische stroom in circuits "regeert" en een van de meest fundamentele en belangrijke wetten is in de theorie van circuits in schoolboeken. Maar in tegenstelling tot elektronen wordt de beweging van ionen beïnvloed door zowel elektrische velden als diffusie. De onderzoekers ontdekten dat ionen zich op het kruispunt van poriën bewegen, in tegenstelling tot die beschreven door de wet van Kirchhoff.
De nieuwe ontdekking zal naar verwachting niet alleen leiden tot efficiënte oplaadapparatuur voor auto's, elektronica en andere producten, maar heeft ook belangrijke gevolgen voor de opslag van energie in het elektriciteitsnet. De vraag naar energie fluctueert sterk en er is een grotere behoefte aan efficiënte energieopslag om verspilling in periodes van lage vraag te minimaliseren en ervoor te zorgen dat er in periodes van hoge vraag snel energie beschikbaar is.