Ценное натуральное сырье — в ценный продукт широкого профиля с добавленной стоимостью. Метод получения из отходов текстильного производства дешевого углеродного компонента для использования в устройствах, способных быстро накапливать и отдавать энергию, разработан командой специалистов Института науки и технологий МИСИС и НИИ перспективных материалов и технологий. Подобного типа суперконденсаторы задействуются в электронике, на транспорте с электродвигателями и в энергохранилищах, а в пользу предложенного варианта говорит не только скорость структурного преобразования (пять минут против обычных полутора часов), но и его низкая стоимость.
Основой для производства суперконденсаторов — промежуточного решения между конденсаторами и аккумуляторами — часто выступает активированный уголь. Проект НИТУ МИСИС и НИИ ПМТ построен на замкнутом цикле переработки текстильных отходов, богатых углеродом, в эффективную альтернативу традиционным углеродным материалам в энергонакопителях, при помощи микроволновой обработки по всей поверхности внутри специального волновода вместо длительного по времени нагрева в печах. Результат, говорят ученые, обладает превосходными характеристиками, благодаря сочетанию крупных и мелких пор, облегчающих прохождение ионов электролита.
«Процесс превращения исходного хлопка в углерод и формирования пористой структуры занял менее пяти минут. Для сравнения: классическая термическая обработка требует более полутора часов и значительно больших энергозатрат. Полученные углеродные материалы имеют развитую иерархическую пористую структуру», — рассказывает ассистент кафедры физической химии НИТУ МИСИС, младший научный сотрудник НИИ ПМТ Валентин Берестов. Тесты показали гораздо большую энергоемкость электродов «на хлопке» даже после 20 тысяч зарядно-разрядных циклов.
