Исследователи разработали новый способ изготовления материалов для суперконденсаторов

Ученые из Университета МИСиС совместно с коллегами из Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева в Москве и Национального лесного университета Вьетнама предложили новый метод переработки отходов текстильного производства — хлопкового пуха — в продукт из активированного угля, обладающий лучшими свойствами по сравнению с существующей версией этого материала. Об этом сообщает пресс-служба Университета науки и технологий МИСИС.

Увеличение скорости нагрева с пяти градусов в минуту до 350 градусов в минуту позволяет одновременно увеличить площадь поверхности в два-восемь раз и в несколько раз ускорить производство.

Углеродный материал можно использовать для изготовления суперконденсаторов или в качестве эффективного сорбента для очистки воды и воздуха — и то, и другое внесет значительный вклад в экономию энергии.

Результаты исследования опубликованы в журнале NanoSystems: Physics, Chemistry and Mathematics. В настоящее время существует множество видов сырья, которое может быть использовано для производства пористого активированного угля — одним из примеров является бамбуковый уголь.

Материалы с высоким содержанием целлюлозы легче поддаются карбонизации, следовательно, обеспечивают более высокий выход полезного углеродного материала по сравнению с массой исходного органического вещества.

С этой точки зрения хлопковый пух имеет потенциал в качестве источника сырья, содержание целлюлозы в хлопковом пухе составляет от 80 до 97 процентов.. В большинстве случаев отходы текстильного производства просто сжигаются.

Исследователи НИТУ «МИСиС» и их партнеры из Вьетнама предложили усовершенствованный метод получения активированного угля из хлопкового пуха. Это увеличивает доступную площадь поверхности углеродных материалов в восемь раз, ускоряя темпы производства.

В его основе лежит хорошо известный метод получения активного углерода путем нагревания исходного сырья в инертной атмосфере и последующей активации его потоком углекислого газа.

Полученный углеродный материал может быть использован для изготовления суперконденсаторов или в качестве сорбента для очистки воды, демонстрируя более высокие характеристики, чем материал, полученный из того же сырья традиционными методами.

В данном исследовании рассмотрены несколько методов получения материалов на основе углерода и их влияние на характеристики электродов, используемых в устройствах хранения электрической энергии, называемых электрохимическими суперконденсаторами.

В будущем ученые продолжат поиск нового сырья и методов его карбонизации и активации.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что ученые также подтвердили, что богатые водой планетезимали и другие тела доставляли воду на нашу все еще растущую планету миллионы лет назад — и недавнее обнаружение ранее неизвестной популяции говорит о том, что это правда. Международная группа геологов использовала инфракрасный телескоп для измерения спектров низкоальбедоидных миров, вращающихся вокруг других звезд.