Пористый, губкообразный углерод может стать основой будущих суперконденсаторов

Исследователи из Техасского университета разработали технологию изготовления и получили образцы углерода, который имеет сложную губкообразную трехмерную структуру,благодаря чему он может использоваться в качестве обкладок (электродов) будущего поколения суперконденсаторов.

Суперконденсаторы – это электрические конденсаторы огромной емкости, превосходящие по всем параметрам даже самые совершенные аккумуляторные батареи. Их способность моментально принимать и отдавать электрический заряд делает их весьма перспективными для использования в энергетических сетях, электромобилях и электронной технике.

«Мы синтезировали углерод со структурой, подобной структуре губки, имеющий площадь поверхности 3.1 квадратный метр на грамм вещества. Электрическая проводимость этого углерода так же была повышена в несколько раз по сравнению с простым углеродом, графитом» – рассказывает ведущий исследователь, профессор Родни С Руофф (Prof Rodney S Ruoff). – «Процессы и технологии, использованные нами, полностью масштабируемы и могут быть легко реализованы на уровне массового производства такого материала».

20110519_8_1.jpg Рис. 1.

Процесс, разработанный техасскими учеными для производства нового вида углерода, использует источники мощного микроволнового излучения. Энергия этого излучения расслаивает обычный графит, на короткое время превращая его в окись графита. Эта окись графита, опять же под воздействием микроволнового излучения, моментально распадается, вступая в реакцию с соединением калия, которое, в свою очередь преобразуется в гидроокись калия. В результате получается углеродная «губка» состоящая из огромного количества микроскопических отверстий, заполненных гидроокисью калия, которая при растворении водой выступает в качестве токопроводящего электролита.

Сотрудники Национальной лаборатории Брукхевена, используя электронные микроскопы с высокой разрешающей способностью, провели анализ полученных образцов углеродного материала. Они подтвердили, что новый материал имеет очень сложную трехмерную структуру, стенки которой состоят в основном из углерода толщиной в один атом, здесь достаточно уместно вспомнить пресловутый графен или углеродные нанотрубки, обладающие очень высокой электрической проводимостью.

Представители Техасского университета уже подали заявку на патент изобретения в Американское патентное бюро. А результаты этих исследований были изданы в одном из последних выпусков журнала Science.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (8 votes)
Источник(и):

1. The Engineer

2. DailyTechInfo