Сибірські вчені створюють суперконденсатори із шкаралупи кедрових горіхів

Дослідники з Інжинірингового центру Інституту каталізу Сибірського відділення РАН розробили

технологію для виробництва шкаралупи кедрового горіха вуглецевих матеріалів для суперконденсаторів. Властивості цього матеріалу дозволяють створювати елементи з високою щільністю енергії, що запасається.

Для виробництва електродів найчастіше застосовуютьактивовані вуглецеві матеріали, які мають високорозвинену пористу структуру. Підвищена щільність шкаралупи кедрового горіха «успадковується» електродами: вони виходять щільними і з питомою площею поверхні. Як наслідок, суперконденсатор досягає високих енергоємних показників на одиницю обсягу, зазначають розробники.

Скануюча електронна мікроскопія вугілля із шкаралупи кедрового горіха. Зображення: Інститут каталізу СО РАН

Для виробництва активованого вугілля дляелектродів вчені карбонізують подрібнену шкаралупу в киплячому шарі каталізатора. Отриманий біовугілля змішують із розчином лугу, обробляють при температурі 600–1000 °С, відмивають та сушать. В результаті дослідникам вдалося одержати вугілля з максимальною питомою площею поверхні 2200 м²/р.

З отриманого вуглецевого матеріалу ми формуємотонкі таблетки, які запресовуємо у металеві корпуси плоских батарейок. Це дозволяє тестувати матеріали за умов, максимально наближених до реальних. Проведені випробування говорять про те, що активоване вугілля зі шкаралупи горіха є перспективним для практичного застосування.

Марина Лебедєва, керівник молодіжної лабораторії композитних матеріалів для електроніки НОЦ «Інститут хімічних технологій ІК СО РАН-НГУ»

Суперконденсатор - це пристрій, якому потрібновсього 10-20 с для повної зарядки, а заряджати та розряджати його можна сотні тисяч разів. Такі прилади відрізняються від поширених літій-іонних акумуляторів високою швидкістю зарядки, потужністю та стабільною роботою після багатьох циклів зарядки. Вони використовуються в енергетиці, електротранспорті та космічній промисловості. Нова технологія виробництва електродів підвищить енергоефективність таких пристроїв.

Читати далі:

Одна планета може покласти край життю на Землі: як вчені довели крихкість Сонячної системи

Розкрито секрет довголіття: вчені зрозуміли, як запустити потрібний механізм у тілі людини

Названо одну з причин старіння та спосіб «звернути процес назад»