science >> Wetenschap >  >> Chemie

Afval om te koesteren:Rivierkreeftschelpen om energie op te slaan

Schematisch diagram van het bereiden van HPC's met zware bio-olie (HB) bijgestaan ​​door rivierkreeftschelp. Krediet:Luo Zejun et al

Meer dan alleen een pittige nachtsnack, de rivierkreeft is begiftigd met een grotere betekenis. Het team van prof. Zhu Xifeng van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) maakte het mogelijk om de schaal van rivierkreeften te gebruiken als de biologische sjabloon voor krachtige supercondensatoren. Dit werk is gepubliceerd in Koolstof .

In vergelijking met andere hoogwaardige materialen, biomassa wordt al lang als veelbelovend beschouwd vanwege zijn milieuvriendelijkheid en brede beschikbaarheid. Echter, praktische toepassing van biomassa wordt beperkt door relatief zeldzame efficiënte opslaglocaties, lage diffusiekinetiek en de behoefte aan een enorme hoeveelheid vooraf gemaakte nano-sjablonen.

Om deze problemen op te lossen, de onderzoekers introduceerden op innovatieve wijze rivierkreeftschelpen om de biologische sjabloon te initiëren.

Schelpen werden gedroogd, gemalen en voorbehandeld in een alkalische oplossing om sjablonen op te halen, die vervolgens werden gemengd met de zware fractie bio-olie afkomstig van landbouwafval om hiërarchische poreuze koolstoffen te produceren, een soort supercondensatormateriaal.

Het gemengde product leverde een zeer goede capaciteit van 351 F/g dankzij het ultrahoge specifieke oppervlak, groot totaal porievolume en redelijk gehalte aan zuurstofatomen, die van belang zijn voor een condensator.

Daarnaast, de symmetrische supercondensatoren geassembleerd door de synthetische monsters vertoonden een superieure energiedichtheid van 20 Wh / kg bij een vermogensdichtheid van 350 W / kg, voorafgaand aan andere biomassamaterialen.

Deze methode biedt een milieuvriendelijke oplossing voor het energieopslagprobleem van de snelgroeiende markt voor draagbare displays, elektrische voertuigen en smartphones.