Foto: © nanomanpro / Dollar Photo Club

Grafenová elektroda základem inovovaného superkondenzátoru

Po oxidech grafenu je tu i kyselina grafenová…
Superkondenzátory dnes představují stále větší konkurenci pro klasické baterie/akumulátory i v běžné elektronice. Dokáží mnohem rychleji energii ukládat i poskytovat, jejich nevýhodou je však prozatím malá energetická hustota – oproti běžnému Li-Ion akumulátoru asi desetinová.
Roland Fischer z Technické univerzity v Mnichově nyní navrhli superkondenzátor, jehož hustota energie je už konkurenceschopná – dosažených 73 Wh/kg se blíží olověným akumulátorům nebo NiMH (nikl-metal hydrid). Navíc by měl ve srovnání s ostatními superkondenzátory nabízet i vyšší výkon (16 kW/kg).
Základní inovací je nová kladná elektroda kombinující chemicky modifikovaný grafen a nanostruktury z MOF (metal organic framework), které navíc obsahovaly navázanou aminokyselinu. Tato technologie vede k materiálu s obrovským aktivním povrchem. Navíc je vzniklá struktura (prý s obdobou peptidových vazeb) chemicky i mechanicky velmi stabilní, takže zařízení si i po 10 000 cyklech zachovávalo asi 90 % kapacity (klasický lithiový akumulátor má životnost asi 5 000 cyklů).

Kolleboyina Jayaramulu et al, Covalent Graphene‐MOF Hybrids for High‐Performance Asymmetric Supercapacitors, Advanced Materials (2020). DOI: 10.1002/adma.202004560
Zdroj: Technical University Munich / Phys.org

Poznámka PH: U modifikovaného grafenu se zde přímo používá termínu graphene acid, grafenová kyselina. Tato látka vzniká další oxidací oxidu grafenu, např. kyselinami za zvýšené teploty. Jde tedy cca o grafen, ze kterého různě koukají skupiny -COOH. Další funkční skupiny, tedy např. skupiny -OH a různé kyslíky vázané přes epoxidové vazby, by naopak měly být při přípravě grafenové kyseliny odstraněny. Kyselina grafenová je výrazně hydrofilní a dají se z ní vytvářet např. tenké membrány.
Na objevu/přípravě grafenové kyseliny se mimochodem významně podíleli i lidé z VŠCHT v Praze
https://doi.org/10.1002/chem.201603766
A spoluautory výše odkazovaného článku z Advanced Materials jsou zase lidé z Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.

Sluneční soustava, zdroj: IAU/NASA, Wikipedia, licence obrázku public domain

V protoplanetárním disku Sluneční soustavy byla podivná mezera

V rané fázi vývoje měla Sluneční soustava podobu protoplanetárního disku prachu a plynu, který se …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close