Onderzoekers van de Alcoi-campus van de Polytechnische Universiteit (UPV) van Valencia hebben nieuwe apparaten ontwikkeld die elektrische lading opslaan in textielmaterialen, die zou kunnen worden gebruikt om, bijvoorbeeld, onze mobiele telefoon opladen. Het zijn supercondensors die op actieve koolstofweefsels zijn geplaatst en die opvallen door hun elektrische eigenschappen en hoog vermogen. Hun werk is gepubliceerd in de European Polymer Journal .

Het onderzoek was gericht op het gebruik van textielmaterialen als elektroden. In dit geval, de apparaten die ze hebben ontworpen en getest, maken gebruik van alle mogelijkheden van actieve kool, grafeen en polyaniline, een polymeer met hoge capaciteiten dat al op grote schaal wordt gebruikt in textielmaterialen.

Vanuit hun laboratoria op de Alcoi-campus, ze evalueerden verschillende strategieën die elektrische ladingsaccumulatoren verkrijgen uit de elektrochemische reductie van grafeenoxide op het oppervlak van de actieve kool (gereduceerd grafeenoxide-RGO) en de daaropvolgende elektrosynthese van polyaniline (Pani).

"We hebben nieuwe elektrische ladingsaccu's met een specifiek vermogen verkregen die zeer concurrerend zijn, en die kunnen worden gebruikt om de batterijen van verschillende apparaten op te laden. De supercondensors zijn ontwikkeld op textielmaterialen, en daarom, de verhoudingen volume/massa en oppervlakte/massa zijn zeer hoog. Vandaar hun grote potentieel. En als textielmaterialen, deze supercondensors kunnen klein zijn om energie te leveren aan mobiele apparaten, van onze mobiele telefoon, naar een tablet of laptop, om een ​​paar voorbeelden te noemen, " zegt Francisco J. Cases, hoofd van de GESEP.

Deze nieuwe apparaten zijn bestand tegen 1, 000 laad- en ontlaadcycli zonder problemen. "Dit komt overeen met drie jaar dagelijks opladen en ontladen van een mobiele telefoon, " zegt José Antonio Bonastre, ook van de GESEP.

Andere gebruiken

Evenals hun gebruik in "intelligent" textiel, de UPV-onderzoekers zeggen dat deze nieuwe supercondensors een groot potentieel hebben als alternatief voor lithiumbatterijen of brandstofcellen. "De tests die we in de laboratoria hebben uitgevoerd, bewijzen dat onze apparaten een specifiek vermogen hebben dat zeer concurrerend is. In het geval van brandstofcellen, ze variëren van 2 tot 200 W/Kg, en in het geval van lithiumbatterijen, van 100 tot 600. Onze actieve kool, polyaniline en grafeen supercondensors bereiken vermogens van 500 W/Kg, ", zegt José Antonio Bonastre.

Ze kunnen ook worden gebruikt voor de behandeling van afvalwater door middel van elektrolyse, en ook in biomedische instellingen. "In het eerste geval we hebben het gebruikt voor het ontkleuren van textielafvalwater, met veelbelovende voorlopige resultaten, ', zegt Francisco Cases.

Het werk van het GESEP is nu gericht op het ontwikkelen van prototypes die in staat zijn grotere hoeveelheden industrieel afvalwater te ontsmetten, het gebruik van deze textielmaterialen als elektroden in een elektrochemisch systeem.