Исследователи из Университета Шаньдун Цзяньчжу и Технологического университета Килу разработали технологию, позволяющую перерабатывать листья в пористые углеродные структуры, которые можно использовать в качестве основы для электродов ионисторов. Исследование опубликовано в журнале Journal of Renewable and Sustainable Energy.

Для того, чтобы суперконденсаторы имели высокую емкость, их электроды выполняют из пористых материалов. Такие материалы имеют огромную площадь поверхности, которая позволяет запасать больше энергии. Часто для этого применяют различные формы углерода, такие как активированный уголь, оксиды металлов или электропроводные полимеры.

Hongfang Ma, Qilu University of Technology

Китайские ученые решили использовать в качестве сырья для электродов опавшие листья, поскольку они состоят из органических веществ, и, следовательно, содержат много углерода. Для этого они собрали опавшие листья павловнии. Исследователи перетерли их в порошок и выдержали его при температуре 220 градусов Цельсия в течение 12 часов. Полученные таким методом углеродные микросферы обрабатывались гидроксидом калия и подвергались многостадийному нагреву до 800 градусов Цельсия. Гидроксид калия выступал в качестве травителя, который создавал в микросферах множество пор и значительно увеличивал площадь их поверхности.

Гальваностатические кривые для углеродных микросфер. Ma et al. / Journal of Renewable and Sustainable Energy, 2017

Исследователи провели серию электрохимических тестов, и выяснили, что материал обладает высокой удельной емкостью – 367 фарад на грамм материала. В дальнейшем ученые планируют оптимизировать процесс получения материала и превращения его в полноценные электроды.

Ученые нередко получают материалы с интересными свойствами, используя для этого доступное сырье. Например, недавно ученые из Университета Райса научились получать пористые графеновые структуры из дерева, а также из кубиков сахара.

Автор: Григорий Копиев