Neděle, 1. srpna, 2021

Vědci z akademie vyvinuli nový materiál využitelný v superkondenzátorech

DALŠÍ ČLÁNKY AUTORA

Nové dvourozměrné (2D) materiály z grafenu a vodivého polymeru vyvinul tým z Akademie věd ČR. Podle vědců lze materiál využít pro přípravu superkondenzátorů používaných v automobilovém průmyslu. Informovali o tom zástupci Akademie věd České republiky.

Superkondenzátory jsou alternativou lithiových baterií. Využívají se v případech, kdy je potřeba opakované ukládání a odběr elektrické energie v menším množství na jednotku hmotnosti než u lithiových baterií, ale je požadováno krátké, velmi intenzivní zatížení. Příkladem jsou hybridní autobusy, jejichž dieselový motor skrze generátor pohání elektromotory, které při elektrodynamickém brzdění ukládají energii do superkondenzátorů umístěných na střeše vozidla. 

„Materiál je založen na grafenu, což je dlouhodobě studovaný materiál s řadou aplikací. A vlastně na ten grafen se nám podařilo nanést extrémně tenkou vrstvičku polyanilinu – vodivého polymeru. Tím, že je to takto tenké, můžeme dobře studovat interakce polyanilinu a grafenu. A to nám umožní ladit ty vlastnosti tak, aby byly co nejvhodnější pro aplikaci,“ řekl Martin Kalbáč z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd (AV).

Podle AV byla synergie uhlíkatých materiálů a vodivého polymeru, polyanilinu, prvně popsána před více než dekádou, nyní se však podařilo připravit takovéto materiály v 2D podobě.

Ačkoli polyanilin, oproti většině plastů, vykazuje elektrickou vodivost srovnatelnou s hůře vodivými kovy, jeho úkolem v superkondenzátorech není vést elektřinu. Grafen v popsaném systému funguje jako kondenzátor. Do polyanilinu se ukládá o řád více energie než do grafenové vrstvy.

„Naším cílem nebylo vzít dva materiály, nějak je smísit a dostat obtížně studovatelnou a nesnadno popsatelnou směs, na které si budeme dokazovat, že je v našich silách rozumně a dobře popsat velmi komplikovaný systém. Bylo tomu přesně naopak,“ řekl první autor studie Michal Bláha. Kalbáč dodal, že připravené 2D struktury z grafeny a polyanilinu by mohly být využity například také jako fotodetektory nebo senzory plynů.

Studii o výzkumu publikoval časopis ACS Applied Materials & Interfaces.

(čtk)

DALŠÍ ČLÁNKY Z RUBRIKY

FacebookTwitter