Литий-ионные батареи запасают энергию за счет электрохимических реакций. У них высокая удельная емкость, но они медленно заряжаются и разряжаются и ограничены по числу циклов. Суперконденсаторы хранят энергию в электростатическом поле двойного электрического слоя. Они могут отдавать огромные токи за доли секунды, выдерживают сотни тысяч циклов и безопасны. Их недостаток — низкая энергоемкость: 5–10%, по сравнению с батареями. Поэтому они часто работают в паре.

Обычные суперконденсаторы используют активированный уголь из ископаемого сырья и органические электролиты. Стартап Granarium Technologies изготавливает наноцеллюлозную матрицу из отходов лесозаготовки и соломы. У наноцеллюлозы — волокон толщиной 3–10 нм, длиной несколько микрон — огромная удельная поверхность (сотни м²/г), что идеально подходит для двойного слоя. При карбонизации наноцеллюлоза превращается в пористый углерод с контролируемой структурой пор. Электролит в суперконденсаторе водный или органический, пишет IE.

Капитальные затраты на производство суперконденсаторов Granarium на 80% ниже, чем у фабрики батарей: можно сэкономить на чистых помещениях, сложных системах дозирования химикатов и дорогих станках; процесс идет при комнатной температуре и нормальном давлении, на рулонных линиях. Начальный объем выпуска — до 50 устройств в год.

Компания уже привлекла первых заказчиков и партнеров. Впрочем, до начала массового производства предстоит решить задачи стандартизации, сертификации и снижения стоимости до уровня менее $100 за кВт·ч, чтобы древесный суперконденсатор стал конкурентоспособным.

Группа исследователей из Китая разработала гибридный электролит для суперконденсаторов, который позволяет достичь термической стабильности при работе под высоким напряжением. Суперконденсатор с этим электролитом работает при напряжении 3,37 В, что втрое превышает характеристики водных аналогов.