Nye superkondensatorer lagrer elektrisk ladning i tekstilmaterialer

Forskere fra Alcoi campus ved Valencias Polytekniske Universitet (UPV) har udviklet nye enheder, der lagrer elektrisk ladning i tekstilmaterialer, som kunne bruges til, for eksempel, oplade vores mobiltelefon. De er superkondensatorer placeret på aktivt kulstofvæv, der skiller sig ud på grund af deres elektriske egenskaber og høje effektniveau. Deres arbejde er blevet offentliggjort i European Polymer Journal .

Undersøgelsen var fokuseret på at bruge tekstilmaterialer som elektroder. I dette tilfælde, de enheder, de har designet og testet, udnytter alt potentialet ved aktivt kul, grafen og polyanilin, en polymer med høje egenskaber, der allerede er meget udbredt i tekstilmaterialer.

Fra deres laboratorier på Alcoi campus, de evaluerede forskellige strategier, der opnår elektriske ladningsakkumulatorer fra den elektrokemiske reduktion af grafenoxid på overfladen af ​​det aktive kul (reduceret grafenoxid-RGO) og den efterfølgende elektrosyntese af polyanilin (Pani).

"Vi har fået nye elektriske ladningsakkumulatorer med specifik effekt, som er meget konkurrencedygtige, og som kunne bruges til at oplade flere enheders batterier. Superkondensatorerne er udviklet på tekstilmaterialer, og derfor, volumen/masse og overflade/masse-forhold er meget høje. Derfor deres store potentiale. Og som tekstilmateriale, disse superkondensatorer kunne være små til at levere energi til mobile enheder, fra vores mobiltelefon, til en tablet eller bærbar computer, for at nævne nogle få eksempler, " siger Francisco J. Cases, leder af GESEP.

Disse nye enheder kan modstå 1, 000 op- og afladningscyklusser uden problemer. "Dette svarer til tre års daglig opladning og afladning af en mobiltelefon, siger José Antonio Bonastre, også af GESEP.

Andre anvendelser

Ud over deres anvendelse i "intelligente" tekstiler, UPV-forskerne siger, at disse nye superkondensatorer har et stort potentiale som et alternativ til lithiumbatterier eller brændselsceller. "De test, vi har udført i laboratorierne, beviser, at vores enheder har en specifik kraft, der er meget konkurrencedygtig. I tilfælde af brændselsceller, de spænder fra 2 til 200 W/Kg, og i tilfælde af lithium-batterier, fra 100 til 600. Vores aktive kul, polyanilin- og grafen-superkondensatorer når ydelser på 500 W/Kg, " siger José Antonio Bonastre.

De kan også bruges til at behandle spildevand ved hjælp af elektrolyse, og også i biomedicinske omgivelser. "I det førstnævnte tilfælde vi har brugt det til affarvning af tekstilspildevand, med meget lovende foreløbige resultater, " siger Francisco Cases.

GESEP's arbejde fokuserer nu på at udvikle prototyper, der er i stand til at dekontaminere større mængder industrispildevand, at bruge disse tekstilmaterialer som elektroder i et elektrokemisk system.