ابرخازنها دستگاههای ذخیرهسازی انرژی هستند که به تجمع یونها در منافذ متکی هستند و در مقایسه با باتریها، زمان شارژ کوتاه و عمر مفید بالایی دارند. در سالهای اخیر، استفاده از مواد متخلخل در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی مورد توجه فزایندهای برای توسعه ابرخازنها قرار گرفته است و دانشمندان از انواع تکنیکهای مهندسی شیمی برای مطالعه حرکت فعلی در مواد متخلخل استفاده کردهاند.
با این حال، ادبیات قبلی فقط حرکت یون ها را در یک منافذ توصیف کرده است. با این حال، این مطالعه جدید می تواند حرکت یون ها را در شبکه پیچیده ای از هزاران منافذ به هم پیوسته در عرض چند دقیقه شبیه سازی و پیش بینی کند. محققان به صورت تجربی کشف کردهاند که چگونه ذرات باردار ریز به نام یونها در شبکه پیچیدهای از منافذ ریز حرکت میکنند، پیشرفتی که به توسعه دستگاههای ذخیرهسازی انرژی کارآمدتر مانند ابرخازنها کمک میکند.
این کشف قانون کیرشهوف را که از سال 1845 بر جریان الکتریکی مدارها حاکم بوده و یکی از اساسی ترین و مهم ترین قوانین در نظریه مدارهای کتاب درسی است، اصلاح می کند. اما برخلاف الکترونها، حرکت یونها هم تحت تأثیر میدانهای الکتریکی و هم از انتشار است. محققان دریافتند که یونها برخلاف آنچه در قانون کیرشهوف توضیح داده شده است، در محل تلاقی منافذ حرکت می کنند.
انتظار میرود که کشف جدید نه تنها منجر به تجهیزات شارژ کارآمد برای خودروها، لوازم الکترونیکی و سایر محصولات شود، بلکه پیامدهای مهمی برای ذخیرهسازی انرژی شبکه دارد، که سطح بالایی از تقاضای انرژی در نوسان دارد و نیاز بیشتری به ذخیره انرژی کارآمد دارد. برای به حداقل رساندن اتلاف در دوره های تقاضای کم و اطمینان از اینکه عرضه به سرعت در دوره های تقاضای بالا در دسترس است.