Учёные предлагают делать покрытие для электродов суперконденсаторов из сигаретных окурков

Южнокорейские учёные предложили технологию улучшения характеристик суперконденсаторов, которая одновременно уменьшает количество мусора. Им удалось преобразовать сигаретные окурки в углеродный материал, превосходящий по своим свойствам текущие материалы, используемые в источниках питания. Их работа была опубликована в журнале «Nanotechnology».

Углерод, как недорогой, хорошо проводящий ток и имеющий большую площадь поверхности, используется для покрытия электродов в элементах питания. Для повышения эффективности работы необходимо улучшать какую-либо из характеристик этого покрытия. Исследователи всего мира работают над увеличением энергоёмкости и стабильности ИП.

«Наше исследование показало, что использованные сигаретные фильтры можно превратить в высокопроизводительный углеродный материал при помощи простого процесса за один шаг. Такая технология одновременно повышает доступность энергии и улучшает экологию,– поделился своей радостью соавтор работы, профессор Ли Джонхоп из Сеульского государственного университета. – Многие страны работают над запрещением использования токсичных и не-биоразгалаемых материалов для сигарет, засоряющих окружающую среду. Наш способ – один из методов избежать загрязнения среды».

По некоторым оценкам, ежегодно люди выбрасывают более 750 тысяч тонн окурков. Это один из самых распространённых видов мусора, с которым мы встречаемся в повседневной жизни. Разлагается окурок только через 5-7 лет.

Учёные воспользовались тем, что практически во всех сигаретных фильтрах содержатся волокна ацетата целлюлозы. Используя технологию пиролиза, то есть термическое разложение органических природных соединений при недостатке кислорода, они получили очень пористый материал, имеющий большую площадь поверхности.

«Высокопроизводительный материал для суперконденсаторов должен обладать большой площадью поверхности, которую можно достичь при помощи пористых материалов,– поясняет профессор. – Комбинация пор различного размера обеспечивает большую энергоёмкость – основополагающую характеристику суперконденсатора, который должен быстро заряжаться и разряжаться».

После изготовления материала учёные протестировали его в реальной работе и обнаружили, что его эффективность была выше, чем у аналогов — промышленного углеродного покрытия, графена или углеродных нанотрубок.