Новият материал „проектиран въглерод” подобрява значително енергийните параметри на супер-кондензатора (снимка: John To and Zheng Chen, Stanford News)
Учени от Станфорд създадоха подобрен вариант на т.нар. „проектиран въглерод” – материал, който може да се контролира и да участва в направата на устройства за съхранение на енергия, слънчеви панели и потенциални системи за улавяне на въглерод, които да са по-мощни и ефективни, пише GreenTech.bg.
„Проектираният въглерод”, който достигна пазара през последните години, има структура, подобна на швейцарско сирене, която повишава способността му да катализира определени химични реакции и да съхранява електрически заряди. Той е „проектиран”, защото химическият състав на материала, както и размерът на порите му, могат да бъдат манипулирани, за да съответстват на специфични приложения.
Тестваният в Станфорд „проектиран въглерод” е едновременно гъвкав и контролируем, според Женан Бао, професор по инженерна химия и старши автор на изследването, което бе публикувано в най-новия брой на списание ACS Central Science. Според нея, създаването на подобен материал е предизвикателство, но другите подобни разработки досега са били винаги много скъпи и не всякога позволяват да се контролира химическата структура и морфология.
„Проектираният въглерод” обикновено струва повече от други анодни материали като например графита. Бао казва, че суровините за експериментите в Станфорд са стрували по-малко от 10 долара за килограм произведен въглерод. Получените листове, дебели нанометър, предлагат отлични възможности за съхранение на енергия, слънчеви фотоволтаични системи и улавяне на въглероден диоксид.
Две от най-обещаващите приложения, тествани в Станфорд, са литиево-серните батерии и суперкондензаторите. Първите имат няколко предимства пред конвенционалните литиево-йонни системи, но и един сериозен недостатък – голямата вероятност от изтичане на литиевия полисулфид, което може да повреди батерията. С порите на „проектирания въглерод”, които са с нано-размери, се предотвратя това.
Суперкондензаторите са устройства за енергийно съхранение, които се зареждат и разреждат много интензивно. Екипът на Бао е установил, че електродите за суперкондензатори с „проектиран въглерод” имат електропроводимост, която е три пъти по-голяма от тази на конвенционалните устройства с активен въглен.
Друга форма на „проектиран въглерод” са въглеродните нанотръби, които биха могли да са подходящи за редица приложения, включително за съхранение на енергия. Най-интересно е приложението на „проектирания въглерод” при системите за улавяне на въглерод – технология, за която се говори от години, но досега си остава икономически неизгодна.