Наука

Исследователи разработали новый способ изготовления материалов для суперконденсаторов

24 февраля 2023, 13:33 — ЭкоПравда

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.

Аветис Армутян

Поделиться
Опубликовано
Аветис Армутян

Последние статьи

В ИКИ РАН рассказали о влиянии замены человека роботами в космосе

Успешная замена человека на роботов непосредственно при работе в открытом космосе или на иных небесных…

51 минута назад

В РФ создан «зеленый» метод нанесения композитных покрытий на стальные детали

Российские ученые разработали подход, который позволяет наносить композитные покрытия на базе прочной латуни и упрочняющих…

18 часов назад

Healthy Seas Foundation: в Средиземном море впервые засняли белую акулу

Дайверы во время акции по извлечению брошенных в Средиземном море рыболовных сетей впервые задокументировали появление…

19 часов назад

UM: выявлен процесс, способный резко усилить извержение вулкана

Европейские геохимики обнаружили, что мощность извержения вулкана достаточно сильно зависят от того, подвергалась ли прежде…

20 часов назад

Глубоко под Антарктидой найден один из крупнейших геологических объектов Земли

Международная группа ученых выявила под залежами Восточно-Антарктического ледового щита гигантскую геологическую структуру, которая целиком состоит…

4 дня назад

В МАИ разработали технологии, улучшающие системы дальней космической связи

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) выдвинули инновационные идеи, касающиеся непосредственно повышения эффективности систем дальней космической…

4 дня назад