Исследователи из НИТУ «МИСиС» рассказали, что для производства суперконденсаторов можно использовать стебли сорняка известного, как борщевик. Об этом сообщает портал «Известия». Отечественные ученые исследовали возможности волокнистых веществ стеблей борщевика. Чтобы доказать возможность применения сорняка в качестве материала для создания аккумуляторов, из него изготовили электроды и провели серию экспериментов.
Для начала стоит напомнить, что суперконденсаторы – это электрохимические устройства для накопления энергии из двух электродов с малым расстоянием между ними. Они обладают более высокой мощностью, длительным сроком хранения и продолжительным сроком службы в сравнение с традиционными батареями. Электрод для суперконденсаторов делается из пористых материалов (активированный уголь) с высокоразвитой поверхностью. За счёт наличия большого количества пор увеличивается площадь самого электрода, а значит возрастает и максимальный объём накопленного заряда. На данный момент одним из главных вопросов, над которым работаю учёные, является возможность получения углеродных материалов из различного растительного сырья (например, из отходов сельскохозяйственного производства — из оболочек кокосовых, миндальных и грецких орехов, шелухи, остающейся после переработки зерновых культур и так далее).
Исследователи из национального исследовательского технологического университета «МИСиС», взглянув на стебли борщевика, которые состоят из твердой коры и мягкого внутреннего сердечника, похожего на губку с разнообразной пористой структурой, предположили, что их можно использовать для создания электродов для суперконденсаторов. Они взяли сухие стебли сорняка, нарезали их на сантиметровые бруски, обработали соляной кислотой для удаления лишних неорганических соединений, промыли и высушили. Полученную массу насытили углекислым газом при температуре 400°С. Материал смешали с гидроксидом калия и открыли образовавшиеся поры (то есть провели его активацию в атмосфере аргона). В итоге ёмкость суперконденсаторов на основе стеблей борщевика вышла на уровне СК из других материалов.
Однако заведующий кафедрой Физической химии НИТУ «МИСиС» Михаил Астахов, который является руководителем данной работы, подчеркивает, что применение стеблей данного сорняка для производства электродов на постоянной основе может столкнуться с большими трудностями, потому что рано или поздно запасы «дикого» борщевика могут иссякнуть. А специально разводить сорняк никто не станет. Однако на данный момент площади, покрытые борщевиком, который тормозит развитие других семян, попавших в почву, только увеличиваются.
