Разработан новый метод получения углеродных материалов для суперконденсаторов из хлопковых отходов

Специалисты НИТУ МИСИС и НИИ перспективных материалов и технологий представили инновационную технологию получения углеродных материалов на основе хлопковых отходов легкой промышленности. Новый метод, основанный на микроволновой обработке сырья в режиме бегущей волны, значительно сокращает время производства активированного угля с полутора часов до нескольких минут.

В отличие от традиционного процесса, который требует длительного нагрева в печах, микроволновое излучение обеспечивает равномерный нагрев образца по всему объему. Это ускоряет формирование необходимой структуры, что позволяет получить углеродный материал с системой пор разных размеров. Это, в свою очередь, облегчает движение ионов электролита внутри электрода.

Испытания нового материала подтвердили его высокую эффективность: после 20 тысяч циклов зарядки и разрядки образцы сохраняют более 95% своей емкости. Полученные углеродные материалы могут быть использованы в производстве суперконденсаторов — устройств, которые находят применение в электронике, транспорте и системах хранения энергии.

Суперконденсаторы занимают промежуточное положение между конденсаторами и аккумуляторами, обеспечивая быструю зарядку и разрядку, а также устойчивость к множественным рабочим циклам. По словам доцента кафедры физической химии НИТУ МИСИС Ильи Кречетова, новый метод позволяет значительно ускорить формирование материала с необходимыми характеристиками, при этом использование текстильных отходов снижает экологическую нагрузку, соответствуя принципам экономики замкнутого цикла.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Energy Storage и могут стать основой для разработки материалов нового поколения для систем хранения энергии, включая портативную электронику и электротранспорт.

Специалисты НИТУ МИСИС и НИИ перспективных материалов и технологий представили инновационную технологию получения углеродных материалов на основе хлопковых отходов легкой промышленности. Новый метод, основанный на микроволновой обработке сырья в режиме бегущей волны, значительно сокращает время производства активированного угля с полутора часов до нескольких минут.

В отличие от традиционного процесса, который требует длительного нагрева в печах, микроволновое излучение обеспечивает равномерный нагрев образца по всему объему. Это ускоряет формирование необходимой структуры, что позволяет получить углеродный материал с системой пор разных размеров. Это, в свою очередь, облегчает движение ионов электролита внутри электрода.

Испытания нового материала подтвердили его высокую эффективность: после 20 тысяч циклов зарядки и разрядки образцы сохраняют более 95% своей емкости. Полученные углеродные материалы могут быть использованы в производстве суперконденсаторов — устройств, которые находят применение в электронике, транспорте и системах хранения энергии.

Суперконденсаторы занимают промежуточное положение между конденсаторами и аккумуляторами, обеспечивая быструю зарядку и разрядку, а также устойчивость к множественным рабочим циклам. По словам доцента кафедры физической химии НИТУ МИСИС Ильи Кречетова, новый метод позволяет значительно ускорить формирование материала с необходимыми характеристиками, при этом использование текстильных отходов снижает экологическую нагрузку, соответствуя принципам экономики замкнутого цикла.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Energy Storage и могут стать основой для разработки материалов нового поколения для систем хранения энергии, включая портативную электронику и электротранспорт.

]]>