Футбольное поле в чайной ложке: какими будут аккумуляторы будущего

31 декабря 2024 года

Футбольное поле.

Исследователи из Корнеллского университета разработали нанопористый углерод с самой высокой площадью поверхности из когда-либо зарегистрированных. Материал уже демонстрирует значительные преимущества в улавливании углекислого газа и технологиях хранения энергии.

Углерод, благодаря своей высокой пористости, способен адсорбировать загрязнители и хранить электрическую энергию. Новая методика синтеза увеличивает площадь поверхности углерода до 4800 м² на грамм — эквивалент площади футбольного поля, умещённого в чайной ложке материала.

По словам авторов работы, основная задача заключалась в том, чтобы максимально увеличить пористость материала, сохраняя при этом структурную целостность и достаточную производительность для практического применения. Для решения проблемы были применены гипергольные реакции, обычно используемые в ракетных двигателях и авиационных системах.

Методика начинается с использования сахарозы и специального шаблона, который придаёт углероду структурированную форму. При смешивании с определёнными химическими веществами реакция запускается мгновенно, создавая углеродные трубки с уникальными пятиугольными кольцами вместо традиционных шестиугольных. Последующая обработка гидроксидом калия вымывает менее стабильные структуры, формируя сеть микроскопических пор.

Особенность гипергольных реакций заключается в их высокой скорости. Это позволяет материалу оставаться в метастабильной конфигурации, недоступной при обычных реакциях с медленным нагреванием. Такое состояние обеспечивает уникальные свойства материала.

Проведённые тесты показали, что новый углеродный материал способен улавливать углекислый газ почти в 2 раза эффективнее, чем традиционные активированные угли, причём 99 % ёмкости достигается всего за 2 минуты. Также материал демонстрирует объёмную плотность энергии 60 ватт-часов на литр, что в 4 раза выше аналогичных коммерческих решений.

Исследование поддержали Министерство энергетики США и Национальный научный фонд, а также учёные из Греции. Новый подход может найти применение в создании сорбентов, катализаторов и материалов для суперконденсаторов, особенно в условиях, где требуется компактность.

Комментарии

Викиновости и Wikimedia Foundation не несут ответственности за любые материалы и точки зрения, находящиеся на странице и в разделе комментариев.

Мнения

Пожалуйста, прочтите правила общения и оформления реплик на портале Викиновости

Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.

Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.

Несколько советов по оформлению реплик:

• Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
• Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
• Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
• Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.

Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.

Добавить комментарий