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.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
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.
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.
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