Superkondenzátory z odpadního papíru

K nabití tradiční baterie využívající ke skladování elektřiny chemické reakce je třeba dlouhá doba. Na rozdíl od nich kondenzátory, které skladují energii v elektrickém poli, mohou energii rychle dobíjet i rychle uvolňovat. Uskladní jí ale jen malé množství.

Ke zvýšení kapacity kondenzátorů při zachování jejich rychlosti vyvíjejí vědci kondenzátory, které často obsahují formu pórovitého uhlíku, který může nasávat elektrický náboj jako houba. Mnohé komerční kondenzátory využívají uhlík z kokosových skořápek, což je ale méně dostupná komodita. Proběhly i pokusy s grafenem – výroba tenkých grafenových fólií je ale velmi nákladná. Proto se hledala levnější řešení.

Místo do koše do kondenzátorů

Jedno z nich nalezl Satishchandra Ogale z indické National Chemical Laboratory v Pune. Přišel na myšlenku použít odpadový kancelářský papír. Jeho tým rozřezal papír na malé proužky, které nechal projít sérií zahřívacích a ochlazovacích procesů, včetně mixáže proužků papíru s kyselinou sírovou při teplotě 180 °C a jejich karbonizace při teplotě 800 °C. Výsledkem byl uhlík obsahující mikroskopické struktury, které mu dodávaly velkou povrchovou plochu pro udržení náboje – více než 2 300 m²/g. Tento uhlík pak spolu s elektrolytovým gelem použili k výrobě superkondenzátoru.

Nový materiál uchovává náboj podobně jako jiné materiály pro superkondenzátory a je levný, protože využívá běžný recyklovatelný produkt. Pokud bude technologie výroby „papírových“ superkondenzátorů ekonomicky výhodná, můžeme se dočkat toho, že budeme odpadní papír jednoho dne používat ke skladování energie z větrných farem nebo k dobíjení elektromobilů.

Podle: Jacob Aron: Build a better battery with waste paper. New Scientist, 2014, č. 2978, s. 16.