Китай превращает отработанное масло в суперконденсаторы с эффективностью 86% для электромобилей и накопления энергии

Китайские ученые заявили о прорыве, который может полностью изменить способ накопления энергии, превратив отработанное масло в мощное вещество для накопления энергии. Согласно пресс-релизу Китайской академии наук (CAS), новый метод исследователя обеспечивает устойчивый способ производства этих суперконденсаторов, одновременно решая проблемы утилизации отходов и накопления энергии.

По мере того как мир сталкивается с растущими потребностями в электроэнергии, суперконденсаторы становятся все более популярными благодаря быстрому времени зарядки и разрядки, что делает их идеальными для высокопроизводительных приложений.

«Используя отработанное масло в качестве прекурсора, мы не только перерабатываем отходы в ценный ресурс, но и создаем суперконденсаторный материал с исключительными электрохимическими свойствами», — говорится в пресс-релизе доктора Суюн Сюя, ведущего исследователя проекта.

«Наш подход оптимизирует структуру пор и использует легирование азотом для повышения производительности суперконденсаторов, открывая новые возможности для устойчивого и высокоэффективного хранения энергии».

Ученые разработали иерархический пористый углерод, легированный азотом, используя меламин и линолевую кислоту, которые являются отработанными маслами. Эти материалы особенно ценны в качестве электродов-суперконденсаторов из-за их большой площади поверхности и сверхпроводимости.

После нагрева материалов до высоких температур их активирует гидроксид калия (KOH). В результате такой обработки получаются HPC-пленки (иерархические пористые углероды) с плотностью поверхности до 3474,1 м2/г, что является важной характеристикой для повышения емкости и производительности хранилища.

Кроме того, мезопоры, которые составляют более 70% порового пространства в этих HPC, значительно повышают эффективность переноса ионов, что имеет решающее значение для накопления энергии. HPC имеют мезопоры, на долю которых приходится от 72,9% до 77,3% от общего объема пор, что важно для повышения емкости материала и эффективности переноса ионов.

Усовершенствованные HPC демонстрируют впечатляющую производительность суперконденсаторов, повышая эффективность использования возобновляемых источников энергии.

Легирование азотом, которому способствует меламин, улучшает проводимость и создает активные центры в углеродной структуре, повышая электрохимическую реактивность. В результате удельная емкость HPC составила 430,2 Ф*г−1, а коэффициент сохранения заряда составил 86,5% после 2000 циклов зарядки/разрядки.

Открытие может привести к созданию чистой и эффективной энергетики, в которой отходы будут превращаться в источники для энергетических систем, и найдут применение в электромобилях, хранилищах возобновляемой энергии.

Источник: https://interestingengineering.com/energy/waste-oil-efficient-supercapacitor-energy-storage