Отримані зразки пористого губкообразного улерода для майбутніх суперконденсаторів

Дослідники з Техаського університету розробили технологію виготовлення і отримали зразки вуглецю, який має складну губкоподібну тривимірну структуру,завдяки чому він може використовуватися в якості обкладок (електродів) майбутнього покоління суперконденсаторів.

Суперконденсатори – це електричні конденсатори величезній ємності, що перевершують за всіма параметрами навіть найдосконаліші акумуляторні батареї. Їх здатність моментально приймати і віддавати електричний заряд робить їх вельми перспективними для використання в енергетичних мережах, електромобілях та електронній техніці.

«Ми синтезували вуглець зі структурою, подібною до структури губки, що має площу поверхні 3.1 квадратний метр на грам речовини. Електрична провідність цього вуглецю так само була підвищена в кілька разів порівняно з простим вуглецем, графітом» – розповідає провідний дослідник, професор Рідні З Руофф (Prof Rodney S Ruoff). – «Процеси і технології, використані нами, повністю масштабовані і можуть бути легко реалізовані на рівні масового виробництва такого матеріалу».


Рис. 1.

Процес, розроблений техасскими вченими для виробництва нового виду вуглецю, використовує джерела потужного мікрохвильового випромінювання. Енергія цього випромінювання розшаровує звичайний графіт, на короткий час перетворюючи його в окис графіту. Ця окис графіту, знову ж таки під впливом мікрохвильового випромінювання, моментально розпадається, вступаючи в реакцію з з’єднанням калію, яке, в свою чергу перетворюється в гідроокис калію. У результаті виходить вуглецева «губка» складається з величезної кількості мікроскопічних отворів, заповнених гідроокисом калію, яка при розчиненні водою виступає в якості струмопровідного електроліту.

Співробітники Національної лабораторії Брукхевена, використовуючи електронні мікроскопи з високою роздільною здатністю, провели аналіз отриманих зразків вуглецевого матеріалу. Вони підтвердили, що новий матеріал має дуже складну тривимірну структуру, стінки якої складаються в основному з вуглецю товщиною в один атом, тут досить доречно згадати горезвісний графен або вуглецеві нанотрубки, що володіють дуже високою електричною провідністю.

Представники Техаського університету вже подали заявку на патент винаходу в Американське патентне бюро. А результати цих досліджень були опубліковані в одному з останніх випусків журналу Science.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *