Бактериальная целлюлоза заменит уголь в батареях — материал идеален для суперконденсаторов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Синтез электродов из очищенных органических волокон открывает путь к созданию накопителей энергии нового поколения, способных выдерживать миллионы циклов мгновенной зарядки. Систематический аузив профильных технологий опубликовали физики индонезийского Университета Хасануддин в издании Journal of Energy Storage.

Иллюстрация. Нановолоконная структура суперконденсатора на базе бактериальной целлюлозы (AI-генерация).
Иллюстрация. Нановолоконная структура суперконденсатора на базе бактериальной целлюлозы (AI-генерация).
Автор: Gemini Источник: gemini.google.com

Носимая электроника и электромобили требуют колоссальной плотности мощности. Суперконденсаторы заряжаются в разы быстрее классических аккумуляторов, однако их эффективность упирается в материалы электродов. Команда под руководством профессора Дахланга Тахира проанализировала данные 49 исследований из базы Scopus. Выбор пал на углерод, полученный из бактериальной целлюлозы (BCC). В отличие от растительных аналогов, этот материал лишен примесей и формирует естественную трехмерную сеть из нановолокон.

Термическая обработка превращает такую биомассу в высокопористый графитоподобный каркас. Главным технологическим барьером долгое время оставалась подготовка сырья. Анализ показал: критически важно сохранить первичную наноструктуру до этапа карбонизации. Лиофилизация (сублимационная сушка вымораживанием) оказалась наиболее эффективным методом, предотвращающим физическое схлопывание влажных волокон при обезвоживании.

Бактериальная целлюлоза в лабораторных условиях до этапа карбонизации.
Бактериальная целлюлоза в лабораторных условиях до этапа карбонизации.
Автор: Lightenoughtotravel, Public domain Источник: commons.wikimedia.org

Чистый BCC демонстрирует умеренные показатели емкости. Ситуация кардинально меняется при химической активации и гетероатомном легировании. Модификация поверхности увеличивает количество активных узлов. Рекордные параметры зафиксированы у композитных электродов. В них бактериальная целлюлоза работает в связке с псевдоемкостными материалами, накапливая заряд за счет сверхбыстрых поверхностных окислительно-восстановительных реакций. Оптимизированные структуры BCC уже сейчас физически превосходят коммерческий активированный уголь, применяемый в современной электронике.

Источник: EurekAlert!

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Наука и космос, флора и фауна. Для связи: kifloblog@yandex.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Батареи плохо греют? Правильно спускаем воздух: решаем проблему своими руками

Скоро во многих домах включат центральное отопление, а собственники частных домов или квартир с автономным отоплением уже сейчас по ночам могут включать свои котлы. Если вы помните с прошлого...

«Небесная яма» Сяочжай: как спускались в 662-метровый провал и что нашли на его дне

Лазерный дальномер фиксирует 662 м по вертикали от верхней бровки известнякового плато до точки контакта с галечным дном. В плане провал образует эллипс габаритами 626 м на 537 м, а совокупный...

Гамбо: как в одной кастрюле Луизианы встретились африканские, французские и американские кулинарные традиции

Гамбо трудно описать одним словом. Для супа оно бывает слишком густым, для рагу — слишком текучим, а попытка найти единственный правильный рецепт быстро заканчивается спором. В одной...

Железная дорога через Сахару: как Франция пыталась связать Алжир и Западную Африку

На северо-западе Сахары сохранились старые железнодорожные станции и участки путей, которым предстояло стать началом гораздо более длинного маршрута. Франция обсуждала эту дорогу десятилетиями, а...

Как приготовить яйцо пашот за 2 минуты в микроволновке: быстро и без сложностей

Если вы любите яйца пашот на завтрак или в качестве ингредиента для сложного блюда, то их на самом деле очень легко приготовить в микроволновке всего за пару минут. Разумеется, между тем яйцом, что...