20 мая 2024, понедельник, 08:35
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

26 января 2023, 12:00

Углероды для суперконденсаторов из сосновой коры

Кора сосны (справа) и углеродный продукт, полученный из коры (слева)
Кора сосны (справа) и углеродный продукт, полученный из коры (слева)
КрНЦ СО РАН

Красноярские ученые разработали новые электроды для суперконденсаторов из модифицированной сосновой коры, сообщает пресс-служба Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН. Полученные композиты обладают высокой электронной проводимостью и способны накапливать в себе электрический заряд.

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.

Результаты исследования опубликованы в журнале Wood Science and Technology.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.