Тамаринд — тропический фрукт, потребляемый по всему миру, а его объемные оболочки занимают значительное место на свалках. Поэтому команда ученых нашла способ преобразовать богатые углеродом оболочки тамаринда в углеродные нанолисты — ключевой компонент суперконденсаторов. По мере совершения будущих научных прорывов суперконденсаторы могли бы играть более значительную роль в хранении энергии, электромобилях следующего поколения и зарядной инфраструктуре.
В команду входили исследователи из Технологического университета Наньян (Сингапур), Западно-Норвежского университета прикладных наук и Университета Алагаппы (Индия). Их исследование было опубликовано в рецензируемом научном журнале *Chemosphere*.
Они считают, что при масштабировании нанолисты из оболочек тамаринда могли бы стать экологически чистой альтернативой промышленно производимым аналогам, одновременно сокращая количество отходов.
Доцент (Стив) Куонг Данг с факультета электротехники и электроники Наньянского технологического университета, руководивший исследованием, сказал:
Мы обнаружили, что характеристики наших нанолистов, полученных из оболочек тамаринда, сравнимы с характеристиками их промышленно изготовленных аналогов по пористой структуре и электрохимическим свойствам. Процесс изготовления нанолистов также является стандартным методом производства активных углеродных нанолистов.
Как они это сделали
Для производства углеродных нанолистов исследователи сначала промыли оболочки плодов тамаринда и высушили их при 100°C в течение примерно шести часов, после чего измельчили в порошок.
Затем ученые запекли порошок в печи в течение 150 минут при температуре 700-900°C в отсутствие кислорода, чтобы преобразовать его в ультратонкие листы углерода, известные как нанолисты.
Оболочки тамаринда богаты углеродом и имеют пористую структуру, что делает их идеальным материалом для производства углеродных нанолистов.
Профессор Дэйалан Велаутхапиллаи, руководитель исследовательской группы по передовым наноматериалам для чистой энергии и здравоохранения в Западно-Норвежском университете прикладных наук, участвовавший в исследовании, сказал:
Углеродные нанолисты состоят из слоев атомов углерода, расположенных в соединенных шестиугольниках, подобно пчелиным сотам. Секрет их способности накапливать энергию кроется в их пористой структуре, обеспечивающей большую площадь поверхности, которая помогает материалу накапливать большие объемы электрических зарядов.
Нанолисты из оболочек тамаринда также продемонстрировали хорошую термическую стабильность и электропроводность, что делает их перспективными вариантами для хранения энергии.
Исследователи надеются изучить крупномасштабное производство углеродных нанолистов совместно с сельскохозяйственными партнерами. Они также работают над снижением энергозатрат на производственный процесс, делая его более экологичным, и стремятся улучшить электрохимические свойства нанолистов.
Команда также надеется изучить возможность использования различных видов фруктовой кожуры или оболочек для производства углеродных нанолистов.
Что вы думаете о потенциале суперконденсаторов в полностью электрических автомобилях, если научный сектор сможет сгладить такие моменты, как быстрая разрядка? Сообщите нам в комментариях ниже.
Читайте также: Lamborghini представила новый безумно выглядящий электрический суперкар-концепт с суперконденсаторами
Фото: “Sweet tamarind” от Mal.Smith лицензировано по CC BY-NC-ND 2.0