Суперконденсаторы из конопли

22Августа2014
Автор: Становой Сергей
E-mail

Из конопли можно делать суперконденсаторы

Намного более дешевую альтернативу популярному сейчас графену при производстве суперконденсаторов нашли исследователи из Университета Альберты в Канаде. Они предложили заменить достаточно дорогой графен отходами конопляного.

Не смотря на плохую репутацию этого растения, конопля является прекрасным материалом для изготовления одежды, биопластика, биотоплива и даже строительных материалов. При культивировании растение не требует каких-то особых условий, так как изначально является обычным сорняком.

Команда канадских ученых под руководством профессора Дэвида Митлина нашла еще одно применение внутренней коре растения – производство материала для суперконденсаторов. Если учесть, что эта часть ствола конопли больше нигде не используется, то есть, по сути, является отходами, то себестоимость суперконденсаторов по отношению к их аналогам из графена соотносится как 1: 1000. То есть в тысячу раз дешевле.

Волокна конопли идеально подходят для создания наноструктур

Внутренняя часть коры конопли похожа на переплетенные между собой нити. Но если увеличить структуру материала под микроскопом, оказывается, что он представляет собой наноразмерный композит, состоящий из лигнина и кристаллической целлюлозы. Последний компонент представляет особый интерес для исследователей, так как из него можно создавать нанолисты.

Чтобы воссоздать необходимую для дальнейшего производства структуру, исследователи сначала в течение 24 часов нагревали волокна до 180 °C, а затем резко охлаждили их в воде, чтобы удалить лигнин. Получилась испещренная поверхность, которая хорошо взаимодействует с переносимым в суперконденсаторах электрическим зарядом.

Ученые создали прототип нового суперконденсатора. Тестовые испытания показали, что эффективность нового электронного компонента не ниже чем у его более дорогих «собратьев». Удельная плотность энергии созданного из нового материала суперконденсатора составила 12 Вт·ч/кг, что примерно в 3 раза выше, чем у выпускаемых сейчас серийно суперконденсаторов, и в 100 раз выше, чем у литий-ионных батарей. Кроме высокой емкости, ученым удалось добиться и более широкого диапазона рабочих температур. Новый компонент способен сохранять свои электрические и физические характеристики при температурах окружающей среды от 0 до 100 °C.

Источник информации: Американское химическое общество (http://www.acs.org/)

Добавить комментарий

Приветствуется любая точка зрения


Защитный код
Обновить