Ученые превратили токсичный мусор в суперконденсаторы

Вторая жизнь окурков.

Сигаретные фильтры — это экологический ад. Они состоят из ацетата целлюлозы, который годами гниет в земле, отравляя ее тяжелыми металлами.

Китайские ученые из Хэнаньского университета решили, что именно эта полимерная структура является идеальным сырьем для энергетики. 29 января они представили технологию, превращающую обычные окурки в высокотехнологичные углеродные электроды для суперконденсаторов, пишет Interesting Еngineering.

Команда под руководством Лейчана Цао использовала метод гидротермальной карбонизации. Процесс выглядит как настоящая магия: окурки нагревают до 700 °C вместе с химическими реагентами. Под воздействием температуры плотные углеродные сферы буквально «взрываются» изнутри, как зерна кукурузы. На выходе исследователи получают трехмерную сотовую структуру с огромной полезной площадью.

Благодаря обогащению азотом и кислородом, этот материал получил феноменальную проводимость. В ходе тестов выяснилось, что такие электроды не просто эффективны, но и невероятно живучи. После 10 000 циклов зарядки-разрядки материал сохранил более 95% своей первоначальной емкости. Для сравнения: обычный аккумулятор смартфона начинает «сдавать» уже через год-два, тогда как углерод из окурков рассчитан на десятилетия.

Сегодня мир активно ищет альтернативу литий-ионным аккумуляторам, и суперконденсаторы — главный претендент на эту роль. Они заряжаются мгновенно и служат значительно дольше. Главный секрет здесь — площадь поверхности электрода. Поскольку углерод из окурков имеет микроскопические поры, ионы буквально летают сквозь него на бешеной скорости.