Hennep Supercondensatoren zijn zo goed als grafeen tegen een fractie van de kosten

Grafeen is een supermateriaal dat 100 keer sterker is dan staal, elektriciteit beter geleidt dan koper en flexibeler is dan rubber. Het wordt gebruikt in de elektronica, maar het is onbetaalbaar om te produceren - dus heeft David Mitlin van de Clarkson University in New York een manier ontdekt om ten minste enkele van zijn eigenschappen te repliceren met goedkope hennepvezels die overblijven van textiel en bouwmaterialen. Zijn team is erin geslaagd om deze vezels te upcyclen tot supercondensatoren - energieopslagapparaten die de manier waarop elektronica wordt aangedreven snel transformeren. Zijn bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het ACS Nano Journal en gepresenteerd op de American Chemical Society-bijeenkomst in San Francisco.

Hoe heeft het team van Mitlin in vredesnaam de bastvezel overheveld van hennepverwerking naar een uiterst waardevolle supercondensator? De eerste stap, legt hij uit, is om hem te koken - bijna als een snelkookpan. Het wordt hydrothermale synthese genoemd. Zodra je de lignine en de semicellulose oplost, verlaat het deze koolstofnanosheets - een pseudo-grafeenstructuur. "Door deze vellen te fabriceren tot elektroden en een ionische vloeistof toe te voegen als elektrolyt, maakte zijn team supercondensatoren die op een breed temperatuurbereik werken en een hoge energiedichtheid.

Gerelateerd: Koreaanse wetenschappers recyclen sigarettenpeuken in hoogwaardige supercondensatoren

Mitlin erkent dat hennepvezels niet alles kunnen wat grafeen kan, maar voor energieopslag werkt het net zo goed en kost het een fractie van de prijs. In feite noemt het ACS Nano-tijdschrift het "op één lijn met of beter dan commerciële op grafeen gebaseerde apparaten". Het tijdschrift prijst de eigenschappen van de hennepvezel, zeggend dat ze tot 0C werken en enkele van de beste energie-energiecombinaties weergeven die in de literatuur worden vermeld voor alle koolstof. Volledig geassembleerd is hun energiedichtheid 12 Wh / kg, wat kan worden bereikt met een oplaadtijd van minder dan zes seconden.

Mitlin is een klein bedrijf gestart, Alta Supercaps, in de hoop kleinschalige productie te starten. Het is van plan apparaten op de markt te brengen voor de olie- en gasindustrie - waar hogetemperatuurbedrijf een waardevol bezit is. Hij is onlangs vanuit Canada naar de Verenigde Staten verhuisd en viel samen met een verandering in de houding van de wetgever ten aanzien van de productie van hennep - wat erop wijst dat hennep een comeback zou kunnen maken.

Hoofdafbeelding van bloeiende hennep via Wikimedia Commons, anderen door Cannibis Sativa, via Wikimedia Commons en door Gebruiker: Natrij (Eigen werk) [Openbaar domein], via Wikimedia Commons

Loading...