科學家發現用榴蓮和菠蘿蜜可製成超級電容器電極材料——碳氣凝膠

電子產品無處不在,對更好的儲能超級電容器產生了更高的需求,以便為手機、平板電腦、筆記本電腦和電動汽車快速充電。

但是,製造高性能超級電容器的最佳材料通常很昂貴,例如活性炭,碳納米管和石墨烯片。這些具有高孔隙率的材料,有助於使電解質通過電極擴散並使表面積最大化。

近日,澳大利亞悉尼大學的科學家已經成功發現了一種低成本的替代品,利用榴蓮和菠蘿蜜的不能使用的部分(果芯或果實)為超級電容器製造電極材料——碳氣凝膠。科學家們發現,榴蓮和菠蘿蜜果芯經冷凍乾燥和消除水份後仍可保留碳氣凝膠的分級結構。


科學家發現用榴蓮和菠蘿蜜可製成超級電容器電極材料——碳氣凝膠

經過數百萬年的生物進化,具有分層孔隙的天然生物質的結構精度為作為合成碳基材料的模板提供了出色的資源,這意味著有機廢物將有助於以較低的成本實現高性能的能量存儲。


科學家發現用榴蓮和菠蘿蜜可製成超級電容器電極材料——碳氣凝膠

將榴蓮果實製成碳氣凝膠示意圖

科學家們將果芯放入特氟隆高壓釜中,在180攝氏度下加熱10小時,冷卻一夜後再衝洗並冷凍乾燥。為了使冷凍乾燥的榴蓮和菠蘿蜜廢料碳化,將它們在800攝氏度的爐子中加熱一小時,從而產生“黑色、高度多孔、超輕的碳氣凝膠”。

如果此項研究能轉化為生產,消費電子產品的價格會比現在便宜不少。


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