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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Осязание робота в 100 раз чувствительней человеческого 25.09.2014 Ученые из США оборудовали робота датчиком осязания нового типа. Благодаря этому устройство смогло захватить свободно висевший в воздухе USB-кабель, и вставить его штекер в USB-гнездо. Новый датчик был показан на Международной конференции по "умным" роботам и системам, состоявшейся в Чикаго 14-18 сентября. Роботы, используемые в промышленности, могут обеспечивать высокую точность при манипуляциях с объектами, форма, размер и местоположение которых заранее известны. Но манипуляции с объектом, который свободно висит в воздухе - это нечто беспрецедентное для робота, утверждают авторы разработки. Удалось это благодаря применению датчика GelSight. Как правило, датчики осязания производят расчет механических сил на основе механических же измерений, но GelSight использует в работе оптику и алгоритмы распознавания образов. Иначе говоря, тактильный сигнал сначала преобразуется в визуальный, после чего "мозг" робота обрабатывает именно его. GelSight представляет собой блок синтетической прозрачной резины с покрытием металлизированной краской с одной стороны. Резина деформируется под воздействием объекта, с которым входит в контакт, а краска позволяет выровнять светоотражающие свойства материалов, облегчая тем самым проведение точных оптических измерений. В последней модификации датчик устанавливается в пластмассовый кубик, стороны которого могут пропускать свет различного цвета (зеленый, красный, синий, белый). Этот свет излучают светодиоды, которые расположены на противоположном конце кубика. Если резиновый слой, покрывающий одну из сторон кубика, деформируется, свет отражается от металлизированной краски, и его "ловит" камера, которая установлена рядом с диодами. На основе перепадов интенсивности света различных цветов новый алгоритм может воссоздавать трехмерную структуру углублений и складок на поверхности, с которой датчик соприкасается. Даже маленькое устройство с низким разрешением, которое установлено на манипуляторе робота, имеет чувствительность в 100 раз большую, нежели палец человека (последний способен на ощупь отделить один бугорок от другого, только если расстояние между ними не превышает 1 мм).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026