Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
Ученые Института катализа СО РАН создают материалы для суперконденсаторов из скорлупы кедрового ореха
Сотрудники Института катализа СО РАН начали создавать углеродные материалы для суперконденсаторов на основе скорлупы кедрового ореха. Свойства этих материалов позволят получить элементы с высокой плотностью запасаемой энергии.
Суперконденсатор, или ионистор — устройство, которому нужно всего 10–20 секунд для полной зарядки, а заряжать и разряжать его можно сотни тысяч раз. Высокая скорость зарядки, чрезвычайно длинный жизненный цикл и высокая мощность — преимущества ионисторов перед литий-ионными аккумуляторами, которые долго заряжаются и со временем теряют свою емкость. Суперконденсаторы используют в источниках бесперебойного питания, альтернативной энергетике, электротранспорте и космической отрасли.
Способность ионисторов накапливать энергию во многом зависит от текстурных характеристик материалов, которые используют в электродах. Чем выше удельная площадь поверхности материала, тем больше заряда ионистор может запасать
Для производства электродов чаще всего применяют активированные углеродные материалы, которые обладают высокоразвитой пористой структурой. Сотрудники отдела нетрадиционных каталитических процессов Института катализа СО РАН опубликовали в высокорейтинговом журнале Journal of Energy Storage обзор таких перспективных материалов и способов их получения.
В ИК СО РАН в качестве углеродных материалов используют активированные угли. Для их производства ученые выбрали скорлупу кедрового ореха — единственного ореха, который заготавливают в России в промышленных масштабах.
«Скорлупа орехов обладает повышенной плотностью, которая в определенной мере передается конечному продукту. Чтобы достигнуть высоких энергоемкостных показателей на единицу объема суперконденсатора, материал электрода должен быть плотным и с высокой удельной площадью поверхности. Чем плотнее материал, тем меньший объем он занимает, а большая поверхность обеспечивает высокую емкость», — рассказывает старший научный сотрудник Инжинирингового центра ИК СО РАН Петр Елецкий.
Для получения активированного угля скорлупу сначала измельчают и карбонизируют в кипящем слое катализатора. Затем полученный на первом этапе биоуголь смешивают с раствором щелочи, обрабатывают при температуре 600–1000°С, отмывают и сушат. Максимальная удельная площадь поверхности углей из скорлупы ореха, которую удалось достичь ученым Института катализа — 2200 тысяч квадратных метров на грамм.
Материалы для суперконденсаторов делают в институте, а тестируют в научно-образовательном центре «Институт химических технологий ИК СО РАН-НГУ» на базе Новосибирского государственного университета, в недавно созданной молодежной лаборатории композитных материалов для электроники.
«Из полученного углеродного материала мы формируем тонкие таблетки, которые запрессовываем в металлические корпуса плоских батареек. Это позволяет тестировать материалы в условиях, максимально приближенных к реальным. Проведенные испытания говорят о том, что активированные угли из скорлупы ореха перспективны для практического применения», – рассказывает заведующая лабораторией Марина Лебедева.
В планах ученых — улучшить процесс синтеза активированного угля, чтобы его свойства стали оптимальными для использования в суперконденсаторе с максимально возможной энергоемкостью. Следующим шагом должно стать создание прототипа мощного ионистора.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Telegram 
Дзен 
VK
Предстоящие мероприятия
На протяжении веков людей озадачивала сеть загадочных борозд, проходящих по известняковому ландшафту Мальты. Эти «колеи от телег» принято приписывать доисторическим обитателям острова, однако автор нового исследования пришел к выводу, что большая часть столь обширной сети развивалась в период Античности, а не за тысячи лет до него.
Кратковременные реакции клеток могут оставлять молекулярные следы, которые исчезают до того, как их успевают изучить. Исследователи создали внутри человеческих клеток «черный ящик», сохраняющий РНК и позволяющий спустя несколько дней обнаружить прошлую активность генов.
В 2021 году аппарат InSight засек на Марсе очередное сейсмическое событие. В отличие от предыдущих, оно произошло на противоположной стороне планеты. Ни метеорит, ни обвал не могли вызвать такие сейсмические волны. Оказалось, их источник расположен в десятках километрах под гигантской древней системой каньонов.
Космический телескоп Euclid Европейского космического агентства совершил неожиданное астрономическое открытие: на снимках, сделанных в рамках глубокого обзора северного неба с 16 по 24 сентября 2026 года, исследователи обнаружили неизвестную комету. После тщательной проверки Центр малых планет Международного астрономического союза 8 октября официального подтвердил открытие и присвоил объекту обозначение C/2026 S1.
У ученых много проблем с нейтрино — элементарными частицами без заряда. За объяснение одной из них — почему мы видим слишком мало солнечных нейтрино — в 2015 году вручили Нобелевскую премию по физике. Тогда исследователи доказали существование нейтринных осцилляций, то есть превращение разных типов нейтрино друг в друга. Во время поиска решения этой загадки астрофизики...
Японцы запустили к Фобосу миссию, которая доставит оттуда грунт. Это позволит решить загадку происхождения марсианских спутников. Хотя пока у аппарата все идет гладко, впереди еще годы пути и непростая посадка на очень неровную и рыхлую поверхность — причем с предварительной отправкой туда планетохода, первого, который земляне высадят на спутнике другой планеты.
Новый анализ наблюдений за северной полярной областью Марса заставил ученых пересмотреть представления о составе водяного льда. Выяснилось, что прежние модели заметно искажали одну из его главных характеристик. С учетом этого, местный лед потенциально может быть куда полезнее для персонала будущих марсианских баз.
В большинстве случаев планеты и иные тела, вращающиеся вокруг «нормальных» звезд главной последовательности, формируются достаточно далеко от своих светил, чтобы падать на них. Несмотря на это, теперь астрономы увидели, как красный карлик перетягивает на себя вещество от вращающегося вокруг него объекта. Тот уже делает один оборот вокруг своей звезды меньше, чем за полтора часа, и это время может уменьшаться.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Комментарий на проверке
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Аккаунт заблокирован!
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Что-то пошло не так!
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноЛучшие материалы
Войти
Вконтакте
По e-mail
Google
Яндекс ID
Ваша заявка получена
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно