Forskare från Alcoi campus vid Valencias Polytechnic University (UPV) har utvecklat nya enheter som lagrar elektrisk laddning i textilmaterial, som skulle kunna användas till, till exempel, ladda vår mobiltelefon. De är superkondensatorer placerade på aktiva kolvävnader som sticker ut på grund av deras elektriska egenskaper och höga effektnivå. Deras arbete har publicerats i European Polymer Journal .

Studien fokuserade på att använda textila material som elektroder. I detta fall, enheterna de har designat och testat utnyttjar all potential med aktivt kol, grafen och polyanilin, en polymer med hög kapacitet som redan används flitigt i textilmaterial.

Från deras laboratorier på Alcoi campus, de utvärderade olika strategier som erhåller elektriska laddningsackumulatorer från den elektrokemiska reduktionen av grafenoxid på ytan av det aktiverade kolet (reducerad grafenoxid—RGO) och den efterföljande elektrosyntesen av polyanilin (Pani).

"Vi har skaffat nya elektriska laddningsackumulatorer med specifik effekt som är mycket konkurrenskraftiga, och som skulle kunna användas för att ladda batterierna i flera enheter. Superkondensatorerna har utvecklats på textilmaterial, och därför, volym/massa och yta/mass-förhållanden är mycket höga. Därav deras stora potential. Och som textilmaterial, dessa superkondensatorer kan vara små för att leverera energi till mobila enheter, från vår mobiltelefon, till en surfplatta eller bärbar dator, för att nämna några exempel, " säger Francisco J. Cases, chef för GESEP.

Dessa nya enheter tål 1, 000 laddnings- och urladdningscykler utan problem. "Detta motsvarar tre år av daglig laddning och urladdning av en mobiltelefon, " säger José Antonio Bonastre, även av GESEP.

Andra användningsområden

Förutom deras användning i "intelligenta" textilier, UPV-forskarna säger att dessa nya superkondensatorer har stor potential som alternativ till litiumbatterier eller bränsleceller. "Testerna vi har genomfört i laboratorierna visar att våra enheter har en specifik kraft som är mycket konkurrenskraftig. När det gäller bränsleceller, de sträcker sig från 2 till 200 W/Kg, och i fallet med litiumbatterier, från 100 till 600. Vårt aktiva kol, polyanilin och grafen superkondensatorer når effekter på 500 W/Kg, säger José Antonio Bonastre.

De kan också användas för att behandla avloppsvatten genom elektrolys, och även i biomedicinska miljöer. "I det förra fallet, vi har använt det för avfärgning av textilt avloppsvatten, med mycket lovande preliminära resultat, säger Francisco Cases.

GESEP:s arbete fokuserar nu på att utveckla prototyper som kan dekontaminera större volymer av industriellt avloppsvatten, använda dessa textilmaterial som elektroder i ett elektrokemiskt system.