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.
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.
Благодаря принятию Монреальского протокола в 1989 году прогноз по среднегодовой температуре на 2050-й улучшился на 1 °C.
Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.
Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.
Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.
Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.
Комментарии
