Графен можно заменить коноплей и получить новый вид батарей

Как известно, графен является прочным и легким материалом, который состоит из слоев углерода, все слои настолько тонкие, что их можно сравнить с размерами атома. Благодаря наличию целого ряда уникальных технических свойств, такой материал, как графен применяют в самых разных сферах, включая альтернативную энергетику, так как на основе графена создают солнечные батареи. Но, главная проблема заключается том, что графен является очень дорогостоящим материалом.

В альтернативной энергетике, используют конденсаторы и аккумуляторы, разница в их эксплуатационных качествах состоит в том, что первые могут заряжаться и отдавать заряд за секунды, а вторым для этого нужны минуты и даже часы. При этом, от конденсаторов часто отказываются по той причине, что они не могут обеспечить такую же плотность энергии, как современные аккумуляторные батареи. То есть, при одинаковом объеме, конденсаторы хранят существенно меньший объем энергии, нежели химические аккумуляторы.

Чтоб увеличить удельную плотность энергии конденсаторов, нужны эффективные и недорогие электроды. Доктор Дэвид Митлин из Университета Альберта, разработал метод, который поможет заменить графен на волокна конопли. По словам ученого, ему удалось создать устройство чьи электрохимические свойства превосходят качества устройств на базе графена. Электроды из конопли производят из биоотходов с применением элементарных процессов, по этой причине они и обходятся существенно дешевле, чем графен.

Как показало время, Доктор Митлин и его коллеги не зря обратили внимание на волокна коры конопли, которую отправляют в отходы, а все остальные части растения применяют в самых разных сферах. Ученым удалось найти правильный метод обработки сырья, в ходе исследований, стало известно, что нужно лишь понять структуру материала и обработать его, чтоб получить все то, что нужно для создания электродов. Группа ученых во главе с Митлином выяснила, что если нагреть до 180 градусов волокна и выдержать их в течение пары суток, а затем резко увеличить температуру, волокна конопли распадутся на углеродные нанопластинки.

Полученные в итоге нанопластинки из конопли, специалисты применили для создания электродов суперконденсатора. В конце, готовое устройство заполнили электролитом из ионизированной жидкости. После ряда испытаний стало известно, что созданное устройство имеет очень высокие характеристики по плотности энергии и температурному диапазону. При этом, если сравнить новинку с суперконденсатором на базе традиционного графена, то он существенно проигрывает инновационной разработке ученых.

Плотность энергии суперконденсатора на базе конопли составляет 12 ватт-час на один килограмм веса, в свою очередь, этот показатель в несколько раз превосходит результат коммерческих аналогов. При этом, конопляный суперконденсатор может похвастаться работоспособностью в невероятно обширном диапазоне температур.

Дата публикации: 07.08.2014

Похожие записи:

• Электричество из бензина
• Уникальная система, которая генерирует электричество и тепловую энергию
• Используя не проданные продукты можно обеспечить электроэнергией супермаркет
• Концентратор PlanarSun
• Альтернативное энергообеспечение гостиниц
• Оффшорные ветряные электростанции могут нивелировать мощность ураганов