Le chimiste de l’URAP a créé carbone «fleur» pour le zinc-ion supercondensateurs

Суперконденсатsurry peut stocker 100 fois plus d’énergie, que les batteries conventionnelles, plus vite ils se chargent et subissent plus de cycles de recharge. L’un des plus prometteurs de supercondensateurs — zinc-ion. Toutefois, son réel de la capacité, qui ne parvient pas à atteindre expérimentalement, beaucoup moins calculées théoriquement. Cela est dû à des limitations caractéristiques de carbone, qui sont utilisés comme des cathodes. Essayer de choisir la meilleure en carbone de la structure, les scientifiques explorent de carbone les nanotubes, chimiquement actif de graphène, stratifiés carbone poreux et creux deглеродные de la sphère. Le chimiste de l’URAP a proposé une nouvelle 3D-structure, ce qui permettra d’améliorer les propriétés du zinc-ion supercondensateurs.

«Hybride суперконденсаторы sur la base d’ions a attirésur beaucoup d’attention, comme перспективнaya de plates-formeset pour l’optimisation des dispositifs de stockage d’énergie. Cependant, limitées insuffisanteet des qualités de carbone de la cathode, de l’énergie les possibilités de zinc-ion supercondensateurs cèdent attendu, en particulier lors de la sortie haute puissance», Rafael Luka, professeur au Centre de la conception et de synthèse de l’innovation de connexions pour la médecine de l’URAP. 

Pour obtenir un nouveau 3D-structure, les chimistes ont mélangé dans l’eau de la mélamine, l’acide borique et de la farine. Le mélange à 15 heures, placé dans un autoclave à une température de 180℃. À la suite de construire des structures similaires à la structure des fleurs de clous de girofle ou des hortensias — bruts boules avec un grand nombre de pores. Ce «bouquet» les chimistes ont пиролизу — dans un délai de 2 heures chauffaient, augmentant progressivement la température jusqu’à 900℃. Au cours de la pyrolyse auxiliaire de connexion dans «couleurs» se sont effondrées, et il y avait seulement une empreinte de la carcasse. Les procédures similaires, les chimistes ont effectué, en utilisant comme source de composés de la farine et de la mélamine, et uniquement de la farine. Toutes les structures ont étudié à l’aide d’un microscope à balayage électronique. Ensuite, etde pluie reçue «fleur» de carbone (BCF) , les chimistes ont fait le zinc-ion суперкондeнсаторы et ont mesuré les caractéristiques. 

En comparant la structure de connexions reçues, les chimistes ont conclu que l’acide borique n’ont pas d’influence sur la formation de la «fleuri» de la structure, et en fait suravec le nouveau, pour elle, étaient des cristaux de la mélamine et de la farine. Il s’est avéré égalementque la BCF se compose d’un ensemble «нанолепестков» — des feuilles minces, reliés les uns aux autres dans une boule de feu la structure. Ces associés нанолепестки ont assuré le transfert rapide de la charge à l’intérieur de la fleur et la faible résistance. La capacité de la batterie sur la base de BCF s’est avéré plus que d’autres appareils similaires — 133,5 mah/gramme. La densité d’énergie (c’est à dire la quantité d’énergie qui peut stocker 1 kg de batterie) est également dépassé existants zinc-ion analogues

«Convenables pores reçu de carbone et la structure de son nanopétales assurent la pénétration des ions de l’électrolyte et de l’échange. Notre étude ouvre la voie à la création d’un carbone de structures distinctes de carbone des segments pour les périphériques de stockage de l’énergie», Rafael Luka, professeur au Centre de la conception et de synthèse de l’innovation de connexions pour la médecine de l’URAP.

Les résultats publiés dans le journal Carbon