Учёные создали электроды для суперконденсаторов из сосновой коры - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Учёные создали электроды для суперконденсаторов из сосновой коры

25.01.2023

Красноярские ученые разработали новые электроды для суперконденсаторов из
модифицированной сосновой коры. Полученные композиты обладают высокой
электронной проводимостью и способны накапливать в себе электрический заряд.
Результаты исследования опубликованы в журнале Wood Science and Technology.
Кора хвойных деревьев, обладающая высокой зольностью, из-за сложности ее
переработки остается основным отходом деревообрабатывающей промышленности. В то
же время она может быть ценным сырьем при производстве электродных материалов, где
минеральная составляющая коры может играть роль природного катализатора в
электрохимических процессах.

Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали
углеродосодержащие материалы из модифицированной сосновой коры. Они обладают
хорошими энергетическими характеристиками и могут использоваться в качестве
электродов для суперконденсаторов – современных накапливающих энергию устройств.
Отходы сосновой коры измельчали и смешивали с водными растворами, содержащими
хлорид цинка, гидрокарбонат натрия или пероксид углерода, затем подвергали
термической обработке. В результате ученые получали пористые углеродосодержащие
материалы с различными добавками.

После анализа характеристик синтезированных материалов, специалисты Красноярского
научного центра определили, что наилучшими кандидатами на роль материала для
создания электрода подойдут композиты, изготовленные из смеси сосновой коры с
добавлением хлорида цинка. Они отличаются высокой пористостью и способностью к
накоплению электрического заряда благодаря наличию в структуре наночастиц оксидов
металлов, а также «неоднородной электронной проводимости».

«Переработка древесной коры в электродные материалы для хранения энергии является
важной вехой в зеленой химии и перспективным направлением создания новых
материалов с точки зрения экологии, экономики и энергетики. Обычно энергетические
характеристики углеродного материала улучшают при помощи модификации оксидами
переходных металлов. Это довольно сложная и дорогостоящая процедура. Мы
предложили использовать несложный метод карбонизации и экологически чистые и
недорогие реагенты для модификации коры древесины, такие как перекись водорода и
гидроксид натрия, а также малотоксичный хлорид цинка. Проведенная нами
модификация позволяет не только «мягко» преобразовать структуру сырья и конечного
продукта, но и выявить причины влияния модификатора на накопление электрического
заряда в материале. Полученные нами материалы можно использовать в качестве
экологически чистых электродов. Они имеют огромный потенциал для создания
суперконденсаторов, которые способствуют накоплению и переносу электрического
заряда в ходе электрохимического процесса», — прокомментировала результаты
Светлана Цыганова, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института
химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН.

Фото: Анастасия Тамаровская / ФИЦ КНЦ СО РАН

 

Федеральный исследовательский центр
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской Академии наук» (ФИЦ КНЦ СО РАН)

1 комментарий

Загрузка...
Новости СМИ2