Cannabis може замінити графен

Він довго подається людям вірно, але як розширилася наркоманія, він став ворогом. Багато країн закинули її вирощування і навіть повністю заборонені вирощування в будь-якій формі. Тим не менш, колишні заслуги і нові невідомі якості рослини привертають увагу дослідників.

Після довгої заборони, конопля повертається в США, у зв'язку з чим канадський стартап має намір презентувати результати своєї роботи в Американське хімічне товариство, що свідчить про те, що рослина може зробити значний внесок у створення ефективних пристроїв зберігання енергії.

Ми говоримо про суперконденсаторів, які мають величезний потенціал для електромереж і замінюють зараз загальні батареї.

Основна відмінність в експлуатаційних властивостях конденсаторів і батарей полягає в тому, що колишня здатна заряджати і давати заряд протягом декількох секунд, в той час як остання вимагає тривалого часу.

Тим не менш, ця перевага конденсаторів сьогодні не використовується через те, що вони ще не здатні забезпечити однакову щільність енергії, як акумулятори. Іншими словами, при цьому конденсатори можуть зберігатися значно менше енергії, ніж хімічні батареї.

Одним з підходів до збільшення питомої щільності конденсаторів є створення ефективних електродів. Переважна більшість дослідників експериментують з графеном, але доктором Девідом Мітліном Університету Альберти дізналися, як замінити дорогий графен з конопельними волокнами.

«Електрохімічні характеристики нашого пристрою на парі або навіть краще, ніж на основі графену», - сказав він. Ключова перевага полягає в тому, що наші електроди виготовляються з біовасті за допомогою простого процесу. Тому значно дешевшими, ніж графен. й

Графен - міцний і легкий матеріал, що складається з декількох шарів вуглецю, товщини якого можна порівняти з розміром атома. Унікальні властивості графена ідеально підходять для використання в промисловості, починаючи від сонячних панелей до водофільтрів. Існує лише одна проблема, графен досить дорогий.

У пошуках заміни на дорогий матеріал, Мітлін і його колеги привернули увагу на мастило, клітковина конопельної кори, яка найчастіше відправляється на відходи, а інші частини рослини використовуються у виробництві одягу і будівельних матеріалів.



Вчені давно підозрюють значення цих волокон, але не змогли знайти правильний спосіб обробки сировини. За словами Мітліна, його група вдалося отримати в секрет. «Для того, щоб дійсно зрозуміти структуру матеріалу і придумати, як його обробити, щоб отримати неперевершені дивовижні властивості», - сказав він.

Група Мітліна виявила, що якщо клітковина нагрівається приблизно на 180 градусів Цельсієм, то різко піднялася температура, вони почали шарувати на вуглецевих нанопластах.

Цей конопляний вуглецю, дослідники, які використовуються для створення електродів суперконденсатора, заповнених електролітом з іонізованої рідини. Отриманий пристрій вдосконалив властивості, як в щільності енергії, так і в діапазоні температур у порівнянні з суперконденсаторами на основі традиційного графена.

Ємність енергії суперконденсатора «порожня», що підтримує ефективність в широкому діапазоні температур, досягає 12 Вт-год на кілограм ваги, що перевищує характеристики комерційних аналогів на 2-3 рази.

«Ми пройшли стадію вірування принципу створення повнофункціональних суперконденсаторів, і ми готуємо до виробництва в невеликих серіях», - сказав Мітлін.

Джерело: facepla.net