Ученые по всему миру находятся в постоянном поиске все новых материалов для производства элементов питания. И перспективным направлением считается применение органических материалов.
Так научная группа из NUST MISIS преобразовала волокнистые вещества из стебля такого сорняка как борщевик в электроды, которые можно использовать в суперконденсаторах. Сейчас я расскажу про это изобретение более подробнее.
В чем особенность суперконденсаторов
Основная отличительная особенность суперконденсаторов - это повышенная мощность в сравнении со стандартными батареями. При этом суперконденсаторы могут практически мгновенно заряжаться и разряжаться и выдерживают колоссальное количество циклов заряд/разряд.
Повышенная мощность объясняется тем, что в классических суперконденсаторах электрод реализован из активированного угля, поверхность которого имеет огромное количество микропор разнообразных размеров.
За счет наличия этих пор многократно возрастает площадь электродов, а этот параметр напрямую влияет на максимальный объем накопленного заряда.
Суперконденсаторы из борщевика
Инженеры NUST MISIS выдвинули крайне любопытную идею использовать в качестве компонента для производства суперконденсаторов такой вредный и даже опасный сорняк как борщевик.
Стебли борщевика имеют достаточно жесткую внешнюю оболочку и мягкую пористую структуру внутри. Для того, чтобы преобразовать эти стебли в материал для суперконденсаторов инженеры порезали стебли на сантиметровые брусочки.
Далее для того, чтобы удалить неорганические соединения в заготовках, бруски обработали соляной кислотой.
После этого хорошо промыли и просушили заготовки. Далее, чтобы получить углеродный материал, подготовленные куски стебля насытили диоксидом углерода при температуре в 400 градусов по Цельсию.
На следующем этапе производства ранее подготовленный материал совместили с гидроксидом калия и провели процесс открытия пор при различных температурах прогрева. Так обработка при температуре в 900 градусов по Цельсию позволила получить огромное количество пор диаметром от 2 до 4 нанометров.
Тесты и перспективы суперконденсаторов из борщевика
Дальнейшие проведенные тесты показали, что суперконденсаторы из борщевика продемонстрировали примерно такую же мощность как суперконденсаторы из классических материалов.
Безусловно если использовать новый и крайне перспективный материал- графен, то мощность будет существенно выше, но факт применения органических отходов в качестве материалов для электронных компонентов банально выгодней с экономической стороны.
С этой точки зрения открытие NUST MISIS имеет большие перспективы и заслуживает должного внимания в дальнейшей разработке.
Если понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться, чтобы не пропустить новые выпуски. Спасибо за внимание!