Содержимое
Технологии хранения электроэнергии являются одними из самых востребованных во всем мире. Одно из активно развивающихся направлений – системы накопления энергии на основе суперконденсаторов. Исследования Института кристаллографии им. А. В. Шубникова РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и НИИ перспективных материалов и технологий показали, что применение сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения в 12 раз ускоряет процесс получения и в 3 раза повышает адсорбционную способность материала для электродов суперконденсаторов. В результате могут быть созданы перспективные устройства этого типа. В отличие от аккумуляторов, где энергия накапливается за счет химических реакций, в суперконденсаторах носители заряда образуются за счет того, что при подаче напряжения зарядки пористый графитовый электрод абсорбирует из электролита положительные ионы, образуя на поверхности раздела с электролитом слой отрицательных ионов. Для повышения конкурентоспособности суперконденсаторов по сравнению с аккумуляторами нужно оптимизировать технологию получения материала электродов. Основным этапом технологического процесса получения активированных углеродных материалов является карбонизация исходного сырья. Для этого обычно используют термический нагрев. В последнее время предложен новый метод – СВЧ-нагрев. Сейчас практически отсутствуют данные об исследованиях структуры и свойств материалов при использовании разных методов на этапе карбонизации. В качестве исходного материала использовали хлопковый пух, представляющий собой отходы текстильного производства с длиной волокон, не превышающей 15 мм. В ходе исследования проводилось сравнение адсорбционной активности СВЧ- и термически карбонизированных образцов. Установлено, что адсорбционная активность СВЧ-карбонизированного образца почти в 3 раза превосходит адсорбционную активность термически карбонизированного образца. С учетом того, что время карбонизации образцов СВЧ-методом составило 10 мин с выходом готового материала около 25 массовых %, а термическим методом – 120 мин с меньшим выходом готового материала, полученные результаты продемонстрировали перспективность СВЧ-метода карбонизации. Источник: сайт РАН. @rasofficial