Ковалентные органические каркасы превратили в редокс-батарею
Химики из Северо-Западного университета создали новый тип накопителя электроэнергии, повысив проводимость ковалентных органических каркасов (COFs). Об этом сообщается в журнале ACS Central Science.
COFs — класс пористых трехмерных материалов с большой площадью внутренней поверхности. Молекулярный состав таких каркасов идентичен пластмассам, но сформирован не хаотичными полимерными цепями, а стройной кристаллической структурой. Благодаря высоким абсорбирующим свойствам COFs рассматриваются как замена графеновым аккумуляторам в электромобилях. Недостатком этой группы материалов до сих пор являлась недостаточная проводимость.
В новом исследовании ученые создали модифицированный редокс-активный COF. Для этого молекулы каркаса парно размещались на электродах так, чтобы образовать из двумерных слоев ячеистую структуру. В полости, ширина которых составляла 2,3 нанометра, авторы осаждали электроактивный полимер поли (3, 4-этилендиокситиофен), или ПЭДОТ (PEDOT). В сочетании с полистиролсульфонатом натрия ПЭДОТ также используется как антистатик для фотопленок.
В рамках испытаний авторы сконструировали на основе модифицированного COF аккумулятор, способный питать светоизлучающий диод в течение 30 секунд. Результаты показали, что материал обладает высокой стабильностью и может обеспечить 10 тысяч циклов заряда-разряда. Его электрическая емкость в десять раз превышает показатель традиционных COFs, получение и отдача электрического тока в нем происходит в 10–15 раз быстрее.
«Наш материал сочетает в себе лучшие свойства: способность хранить большие объемы электроэнергии, как у батарей, и возможность быстрой подзарядки, как у суперконденсаторов», — сообщил руководитель исследований Уильям Дичтел. Он также добавил, что в отличие от ионисторов и графеновых батарей редокс-активный COF отличает доступность: его компоненты являются недорогими, особенно в промышленных масштабах.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии