Эффективные суперконденсаторы из конопли

25.08.2014

Канадские исследователи установили, что по своей способности накапливать электрическую энергию волокна конопли не уступают графену. Инженеры предложили создавать суперконденсаторы будущего именно из этого растения. Новая технология будет представлена на 248-й конференции Американского химического общества.

Как известно, суперконденсаторы, в отличие от обычных аккумуляторов, могут заряжаться и отдавать энергию всего лишь за несколько секунд. Но у них есть существенный недостаток: по энергетической плотности они уступают аккумуляторным батареям. Этот показатель может быть улучшен за счет электродов, если делать их из материалов нового типа. Сегодня основным кандидатом на такую роль считается графен, но электроды из конопляного волокна, как оказалось, не уступают графеновым электродам в производительности, а стоимость их будет заметно меньше.

Дэвид Митлин (David Mitlin) с коллегами исследовали отходы производства веревок канатов и одежды из конопли, в частности волокна из флоэмы стеблей растения. При нагреве материала в течении суток до температуры 180°С, с последующим нагревом до еще более высокой температуры, от него начинают отшелушиваться углеродные нанолисты. Суперконденсаторы, в которых электроды состоят из такого материала, а функцию электролита выполняет ионная жидкость, по своей жаропрочности (до 93°С) и емкости превосходят все имеющиеся на рынке устройства такого типа. У новых суперконденсаторов плотность энергии достигла 12 Вт·ч/кг, что в два-три раза выше, нежели у стандартных устройств.

В настоящее время группа Митлина уже приступила к налаживанию мелкосерийного производства суперконденсаторов из конопли.

<< Назад: Смартфон заменит все пульты дистанционного управления 25.08.2014

>> Вперед: Камера STAMP снимает со скоростью 4,4 трлн. кадров/сек 24.08.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Пластиковый электропроводящий материал 31.10.2022 Группа исследователей из Университета Чикаго создала новый пластиковый материал, который проводит электрический ток подобно металлу и сохраняет стабильность при нагревании, охлаждении, пребывании на воздухе или даже под влиянием кислоты. По мнению авторов проекта, этот материал поможет сделать шаг по пути создания электроники нового поколения. Это порошок черного цвета. Однако когда мы наносим его на поверхность в виде пленки или прессуем как пластилин, он начинает переливаться и становится блестящим. Насколько мы можем судить, он стабилен при температуре до 250°С" , - рассказал руководитель исследовательской группы доктор Джон Андерсон (John Anderson). Он также отметил, что материал имеет электропроводность, как у графита. Электропроводность - одна из характеристик материалов, в которых электроны могут свободно перемещаться. Прежде всего, считалось, что ключевым условием для электропроводности является упорядоченная структура материала, как, например, в меди, состоящей из равных рядов атомов. Однако новое вещество, названное учеными металлополимером, состоит из молекулярных нитей на основе серы, углерода и водорода, а также вкраплений никеля через равные промежутки. При этом речь идет о материале с высокой электропроводностью, несмотря на то, что он аморфен. Ученые отметили, что нет надежной теории, объясняющей свойства нового материала. Цепи полимеров в нем образуют неупорядоченные кипы, которые складываются друг на друга, создавая аморфный материал, но также позволяя электронам двигаться в горизонтальном и вертикальном направлениях. "Хотя у нас еще нет четкой картины, мы думаем, что молекулярный вид цепочек обеспечивает сильное перекрытие и свойства металла, даже когда материал имеет неупорядоченную структуру и аморфный" , - отметил Джон Андерсон. По его мнению, новый материал может оказаться полезным в различных областях деятельности человека, поскольку его можно распылять или наносить другим способом на поверхности устройств. Например, создание гибких полимеров с электропроводностью может открыть двери для разработки носимой электроники нового поколения и многих других электронных устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026