Материал для суперконденсаторов из скорлупы кедрового ореха разработали в РФ

Новосибирск. 9 июня. ИНТЕРФАКС - Студентка 5 курса Факультета естественных наук (ФЕН) Новосибирского государственного университета, сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Ольга Бородина представила на международном симпозиуме CarboCat в Китае результаты исследований, связанных с синтезом активированных углей с высокоразвитой пористой структурой из уплотненного растительного сырья для суперконденсаторов, сообщает пресс-служба НГУ.

Суперконденсаторы - это устройства для хранения энергии, занимающие промежуточное положение между обычными конденсаторами и электрохимическими батареями. Данные устройства способны очень быстро заряжаться и разряжаться с высокой плотностью мощности.

Наиболее доступным и широко используемым типом электрода является активированный уголь. Суперконденсаторы используются в качестве источников питания в электромобилях и гибридных автомобилях, а также в электронике и бывают двух типов - на водных и неводных электролитах, к которым относятся органические электролиты и ионные жидкости.

"Перспективным сырьем для получения активированного угля является растительная биомасса. В рамках работы использовалось природное сырье - скорлупа кедрового ореха, поскольку его заготовка проводится на территории РФ в промышленных масштабах. Также возможно использовать в качестве сырья косточки фруктов и скорлупу других орехов. Их высокая плотность и твердость могут частично наследоваться получаемыми из них углеродными материалами", - говорится в сообщении.

"Активированные угли, применяемые нами в суперконденсаторах на неводных электролитов, получены методом фосфорно-кислотной активации", - говорит Ольга Бородина.

В проекте задействовано две команды исследователей: одни занимаются получением активированных углей, другие - тестированием полученных образцов. Первая команда проводит основную часть исследований на базе Лаборатории композитных материалов для электроники НГУ, вторая - в Институте катализа им. Г.К. Борескова на базе Инжинирингового центра.

Реализуя метод фосфорно-кислотной активации, ученые перемешали измельченную скорлупу кедрового ореха с концентрированной фосфорной кислотой, затем поместили в сушильный шкаф и в течение суток нагревали при температуре 200 градусов Цельсия, затем провели активацию полученного предпродукта в вертикальном кварцевом реакторе в атмосфере аргона при температуре 500 градусов. На выходе был получен активированный уголь высокой пористости.

Затем в ходе ряда экспериментов исследователи выяснили, что полученный материал недостаточно стабилен после проведения большого количества циклов зарядки-разрядки суперконденсатора - после проведения еще одной стадии термической обработки при повышенной температуре и в микроволновом реакторе желаемая стабильность полученных активированных углей была достигнута.

На данном этапе методика оптимизирована и масштабирована. В перспективе возможно получать активированные угли высокой пористости в больших объемах.

Понравилась статья? Обязательно напишите ваше мнение в комментариях. Больше интересных материалов — на канале Интерфакс-Россия в Дзене. Подписывайтесь!

Самое важное и интересное — "Интерфакс-Россия" в Мax