28 January 2022, 1:00

Ученые превратили медотходы в суперконденсаторы

Ученые превратили медотходы в суперконденсаторы

Пандемия коронавируса внесла коррективы в привычный уклад, и защитные маски стали неотъемлемым «аксессуаром» при выходе из дома. Ежедневно выбрасывается огромное количество масок, и их нужно утилизировать. Сжигание небезопасно для окружающей среды, поскольку при этом выделяются вредные газы — потому ученые ищут альтернативные подходы.

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из США и Мексики придумали, как превратить использованные маски в суперконденсаторы — источники тока с высокой мощностью и энергоемкостью. Сначала маски дезинфицировали при помощи ультразвука, а затем покрывали графеновыми чернилами, чтобы материал стал проводящим. После его прессовали и нагревали до 140°С. Получившееся вещество послужило основой для электродов, между которыми разместили прокладку-изолятор, также изготовленную из масок. Ее пропитали специальным раствором электролита и заключили в оболочку из материала упаковок от лекарств.

Созданные устройства обладают емкостью, сравнимой с обычной батарейкой, — 98 ватт-часов на килограмм, а добавление в материал электродов наночастиц неорганического перовскита улучшило результат вдвое.

Такая технология позволяет не только избавляться от медицинских отходов, но и упрощает получение суперконденсаторов: традиционно материалы для них подвергают процедуре пиролиза-карбонизации, требующей температур порядка 1 000-1 300°С и, соответственно, дорогого оборудования. Можно получать гибкие, тонкие и дешевые аккумуляторы, превосходящие по многим параметрам традиционные. В дальнейшем разработка может стать основой для создания источников энергии самых разных устройств — от гаджетов до электромобилей.

News article publications

Read also

Физики предложили более простой способ искажения идеальных метаматериалов
Таким образом они смогут эффективнее взаимодействовать со светом, что полезно для создания усовершенствованных и миниатюрных лазеров, устройств передачи информации и сенсоров
Materials Science
New techniques
Optics
20 July 2023
Белок молочной сыворотки повысит эффективность микрогелей в урологии
С его помощью микрогели с лекарством могут дольше удерживаться внутри мочевого пузыря, что продлит терапевтический эффект от одной процедуры их введения в полость органа
Materials Science
Medicine
New techniques
Pharmacology
19 July 2023
Электродинамическая ловушка помогла охарактеризовать четыре свойства частиц
Новый недорогой подход объединил в себе сразу несколько проверенных методик и показал свою эффективность: погрешность определения массы составила примерно 10%, размера и заряда — 16%, а плотности — 18%
Electrodynamics
Materials Science
Nanotechnology
New techniques
17 July 2023
Материаловеды разработали новую экологичную упаковку для продуктов
Она изготовлена на основе растительных полимеров, защищает пищу от ультрафиолетового излучения, бактерий и влаги, при этом позволяя «дышать», а еще полностью биоразлагаема
"Green" technologies
Composites
Food industry
Materials Science
6 July 2023
Новый подход помог получить сорбент на основе оксида графена для очистки воды
Обжиг оксида графена в кислородно-пропановой газовой смеси привел к образованию большого количества нанопор, за счет чего площадь поверхности материала оказалась почти в 30 раз больше изначальной
Carbon materials
Materials Science
New techniques
28 June 2023
Производство германиевых анодов для батарей станет проще и дешевле
Помочь в этом способен новый экологичный способ синтеза композиционных материалов из высокорастворимого оксида неметалла
Composites
Electrochemistry
Materials Science
New techniques
21 June 2023