Химики и инженеры из университета штата Орегон нашли новый способ создания специального материала для устройств хранения энергии, используя атмосферный углекислый газ.

Эта инновация в области нанотехнологий не позволит решить проблему глобального потепления, говорят ученые. Тем не менее, это обеспечит экологически чистый, недорогой способ производить нанопористый графен для использования в "суперконденсаторах» – устройствах, которые могут накапливать больше энергии, по сравнению с батареями, и быстрее ее высвобождать. Такие устройства используются во многих отраслях, от тяжелой промышленности до потребительской электроники. Полученные результаты были недавно опубликованы в журнале Nano Energy.

В результате полученной химической реакции, конечным продуктом является нанопористый графен. Этот материал имеет огромную удельную площадь поверхности около 1900 м2 на грамм материала. Вследствие этого, его электропроводность, по крайней мере, в 10 раз выше, чем у активированного угля, который используется в настоящее время для изготовления коммерческих суперконденсаторов.

«Есть и другие способы изготовления нанопористого графена, но этот подход быстрее, имеет незначительное воздействие на окружающую среду и ниже по стоимости», сказал главный автор исследования, доцент Цзи – «Продукт имеет высокую удельную поверхность, высокую электропроводность и, самое главное, довольно высокую плотность, что сопоставимо с коммерческим активированным углем. »

В используемой химической реакции задействована смесь магния и цинка, сочетание которое обнаружили впервые. Они нагреваются до высокой температуры в присутствии потока диоксида углерода с получением контролируемой «металлотермической» реакции. Реакция превращает элементы в оксиды металлов и нанопористый графен. Оксиды металлов в дальнейшем могут быть переработаны обрано в металлы, что повысит эффективность производственного процесса.

Для сравнения, другие методы изготовления нанопористого графена зачастую используют коррозионные и токсичные химические вещества, и схемы, которые было бы сложно использовать в промышленных объемах.