Supercapacitor Kredit:NUST MISIS
Hogweed, som växer över stora områden i Ryssland, kan vara användbart som material för batterier. Forskare från NUST MISIS har undersökt möjligheterna med fibrösa ämnen i växtstammarna. De har förvandlat dem till elektroder — delar av enheter som kan lagra energi. Det har experimentellt bevisats att den behandlade farliga anläggningen framgångsrikt kan ersätta traditionella energikällor utan att äventyra batteriernas kvalitet.
Superkondensatorer är lagringsenheter. De skiljer sig från traditionella batterier genom sin höga effekt, lång hållbarhet, och lång livslängd. Sådana egenskaper förklaras delvis av det faktum att aktivt kol med en högt utvecklad yta med ett stort antal porer av olika storlekar, fungera som elektrodmaterial. Dessa porer ger en ökning av elektrodernas yta, som den maximala volymen av den ackumulerade laddningen direkt beror på. Forskare försöker för närvarande ta emot kolmaterial från olika växtråvaror, speciellt från jordbruksavfall - från kokosnöten, mandel- och valnötsskal, kvar av skal efter bearbetning av spannmål, etc.
Forskare från NUST MISIS har föreslagit att de optimala elektrodegenskaperna kan hittas i björnbärsstammar. De består av en fast bark och en mjuk inre kärna, liknar en svamp, bildar en varierad porös struktur. Denna design är effektiv för att använda kolmaterial som bas för elektroder för superkondensatorer. För att förvandla stjälkar av björngräs till ett material som lämpar sig för användning som elektroder, det var nödvändigt att hitta den optimala bearbetningstekniken för dem.
De torra stjälkarna på björnklotet skars i cirka en centimeter långa stänger. Sedan, för att avlägsna olika oorganiska föreningar som finns i stjälkarna, de behandlades med saltsyra, tvättas och torkas. För att erhålla ett kolmaterial, krossade hogweed stjälkar mättades med koldioxid vid en temperatur av 400 ° C. I nästa steg, det erhållna materialet blandades med kaliumhydroxid och aktiverades, det är, de uppträdande porerna öppnades i en argonatmosfär vid olika temperaturer.
Bearbetning av det primära kolmaterialet vid en temperatur av 900°C ledde till bildandet av en yta med ett stort antal porer 2-4 nm stora.
"Superkondensatorns huvudparameter är kapacitet, vilket betyder ett mått på förmågan att ackumulera en elektrisk laddning, "Oleg Levin, docent vid institutionen för elektrokemi vid St. Petersburg State University, förklarade. "Den kapacitet som erhålls från stjälkar av björngräs är på samma nivå som den som erhålls från de andra materialen. Naturligtvis, när man använder, till exempel, grafen, det blir högre. Dock, Användningen av växtavfall för produktion av aktivt kol är utan tvekan en global trend. Ur detta perspektiv, forskarnas arbete är lovande och förtjänar uppmärksamhet."
Dock, ledaren för projektet, prefekten för institutionen för fysikalisk kemi vid NUST MISIS Professor Mikhail Astakhov framhåller att användningen av bjällrorsstammar för tillverkning av elektroder löpande kan stöta på stora svårigheter. Verkligen, för att få råvaror måste du resa över hela landet, skära ner anläggningen och ta den till företaget, eftersom det är orimligt att skapa såområden för en farlig vild växt. Förr eller senare, reserverna av den "vilda" björngräset kan ta slut. I detta fall, den teknik som skapats för dess bearbetning kommer helt enkelt inte att behövas.
Å andra sidan, för närvarande, områden som täcks av kraftfull björngröt som hämmar utvecklingen av andra frön som fallit ner i jorden bara ökar.