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
Уникальные голубые песцы на острове Медный, расположенном между Камчаткой и Аляской, балансируют на грани вымирания: в последние годы на этот далекий остров ученые и сотрудники национального парка возят сотни килограммов корма, чтобы оставшиеся животные могли пережить зимы. Но есть надежда не только сохранить популяцию песцов, но и «вылечить» ее, сделать более устойчивой перед будущими невзгодами. Рассказываем, какой план спасения песцов уже подготовлен, кто его будет осуществлять, и что мы вообще знаем о спасаемых — медновских песцах.
Высоко в Андах, в труднодоступной местности на высоте более 3000 метров над уровнем моря, археологи готовятся начать изучение странных каменных сооружений, которые пока принесли больше вопросов, чем ответов. Очертания огромных геометрических фигур впервые заметили на спутниковых снимках в приложении Google Earth.
28 сентября отмечается День работника атомной промышленности. Развитие этой отрасли требует передовых технологий и материалов, рассчитанных на длительную работу в сложных условиях. В России этим занимаются специалисты в рамках федерального проекта «Специальные материалы и технологии атомной энергетики» национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии». Он предусматривает исследование перспективных материалов и развитие инфраструктуры, необходимой для создания и испытаний технологий атомной энергетики нового поколения.
Человек — социальное существо, и личные взаимодействия часто не подчиняются законам формальной логики, общего блага или экономической целесообразности. Репутация человека, сложившееся о нем мнение общества, должна сильно влиять на желание действовать с ним сообща, но оказалось, что плохая репутация — не приговор.
Американская компания SpaceX сегодня, 28 сентября, планирует выполнить 14-й тестовый запуск транспортной системы Starship. Впервые за историю программы корабль должен выйти на околоземную орбиту и провести там почти 10-часовой полет. Стартовое окно откроется в 15:15 по московскому времени.
Вчера, 28 сентября 2026 года, Starship впервые отправился в орбитальный полет. Цилиндр в полсотни метров высотой и девять метров в диаметре стал крупнейшим и самым массивным объектом, который наш вид когда-либо выводил на орбиту. Полет преследовали мелкие технические проблемы, но то, что система без крупных сбоев вернулась на Землю, показывает: ее разработчики близки к успеху. Вопрос лишь в том, достаточно ли близки, чтобы сделать Луну американской уже в сентябре 2028 года, когда NASA наметило высадку там людей?
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
[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