Webové stránky používají k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Informace, jak tyto stránky používáte, sdílíme se svými partnery pro sociální média, inzerci a analýzy. Pro více informací o nastavení cookies najdete zde.

 

Olomoučtí vědci vyvinuli materiál určený na výrobu kondenzátorů pro ukládání elektrické energie

 
středa, 11. července 2018, 09:51

Nový dvojrozměrný derivát grafenu vyvinuli vědci z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého. Podle nich je materiál předurčený pro výrobu takzvaných superkondenzátorů pro ukládání elektrické energie, které by mohly překonat slabiny v současné době využívaných baterií či kondenzátorů. Pokračováním výzkumu, jehož výsledky otiskl odborný časopis Advanced Functional Materials, má být sestavení prototypu superkondenzátoru.

Vývoj nového uhlíkového materiálu je jedním z významných výsledků prestižního grantu Evropské výzkumné rady (ERC), který ve vědeckém centru zhruba dva roky řeší tým pod vedením Michala Otyepky. Fyzikální chemik stál před sedmi lety i při objevu nejtenčího izolantu na světě – fluorografenu, který byl základem pro řadu úspěchů olomouckých badatelů. Chemii tohoto mladšího grafenového sourozence, v jehož šestiúhelníkové struktuře je na každý uhlík navázán atom fluoru, se zdejší vědci věnují dlouhodobě. Přestože byl považován za chemicky inertní, prokázali, že je vhodný pro vývoj celé řady derivátů grafenu. Výměnou fluoru za jinou funkční skupinu dokáží vědci materiálu vtisknout nové vlastnosti požadované pro konkrétní využití.

„Opět jsme vyšli z fluorografenu a vytvořili jeho nový derivát tím, že jsme na jeho dvourozměrný skelet připojili chemickou spojkou molekulu ftalocyaninu. Podařilo se připravit materiál, který na každé funkční skupině nese pozitivní i negativní náboj současně, tedy takzvaný obojetný ion (zwitterion), ale jeho celkový náboj je neutrální. Na povrchu grafenu jsme tak vytvořili organizovanou síť nábojů. Tyto povrchy jsou velmi vhodné pro přenos a separaci nábojů, a tudíž se nabízí jejich aplikace v takzvaných superkondenzátorech pro ukládání energie,“ objasnil Otyepka.

Právě vývoji těchto „úložišť“ elektrické energie se ve světě intenzivně věnuje řada výzkumných týmů, neboť je po nich velká poptávka. Současné klasické baterie sice mají velkou kapacitu, ale poměrně dlouho trvá, než se nabijí, což je známý problém například u elektromobilů. Na druhé straně jsou kondenzátory, které se rychle nabijí, ale jejich kapacita je poměrně malá. Superkondenzátory jsou zařízení spojující výhody baterie a kondenzátorů – mohou mít velkou kapacitu a budou se rychle nabíjet.

„Připravený grafenový derivát je pro toto využití vhodný. Má výbornou stabilitu, dobrou vodivost a jeho kapacita neklesá ani po vysokém množství nabíjecích cyklů. Navíc jako elektrolyt využíváme bezpečný síran sodný. Naším cílem je získat materiál s ještě větší energetickou hustotou, tedy množstvím uložené energie, a druhým krokem bude vytvoření prototypu superkondenzátoru, který by tento materiál využíval,“ doplnil Otyepka. Podle něj v RCPTM připravili tento typ materiálu poprvé. Využití nalezne všude tam, kde je potřeba uložit energii – od mobilních telefonů až po elektromobily.

Dosavadní výsledky RCPTM zaujaly světová esa v daném oboru. O možné spolupráci vědci již jednali s materiálovým chemikem Niyazi Sariciftcim z Univerzity Johanna Keplera v rakouském Linci a o propojení know-how usilují i s předním odborníkem v oblasti dvojrozměrných MXenů Yurim Gogotsim z Drexel University ve Filadelfii.

Tisková zpráva | Foto Pixabay.com

Štítky věda, výzkum, UP, Olomouc

Kam dál?

Dálnice D46 je po úterních nehodách průjezdná

středa, 11. července 2018, 08:53

Dálnice D46 u Žešova na Prostějovsku byla po úterních nehodách dnes hodinu a půl po půlnoci opět otevřena. Vyplývá to z informací...

Na centrální parkoviště ve Fakultní nemocnici se dostanete po cestě i...

úterý, 10. července 2018, 18:00

Po více než roční uzavírce mohou řidiči ve Fakultní nemocnici Olomouc znovu využívat komunikaci od Teoretických ústavů LF UP...

VIDEO: V Brněnské ulici probíhá oprava podchodu. Bude stát 16 milionů

úterý, 10. července 2018, 16:51

V Olomouci v těchto dnech probíhá oprava podchodu pod frekventovanou silnicí v Brněnské ulici, který vede k Fakultní nemocnici...

Příprava demolice mostu v Komenského ulici byla zahájena

úterý, 10. července 2018, 16:34

Dělníci zahájili přípravu demolice starého mostu v Komenského ulici, která je součástí na jaře zahájené stavby rozsáhlých...

 

Komentáře

 
 

O čem píše Drbna.cz

Zamrzlé rybníky musí rybáři provzdušňovat. Jarní výlovy by mohly začít v polovině března

Třeboňští i novohradští rybáři stále provzdušňují rybníky. I když teď přes den teploty v kraji stoupají až k deseti stupňům nad nulu, rybníky jsou většinou ještě zamrzlé. Jarní výlovy by mohly začít už v polovině března.

Trump pozval Babiše do Bílého domu

Americký prezident Donald Trump pozval českého premiéra Andreje Babiše (ANO) do Bílého domu. Návštěva českého premiéra ve Spojených státech by se měla uskutečnit 7. března. Babiše o pozvání informoval americký velvyslanec v Česku Stephen King, řekl český premiér novinářům při návštěvě Izraele. Informaci zároveň King zveřejnil na twitteru. Podle Babiše je pozvání vyvrcholením vztahů mezi ČR a USA, ministerstvo zahraničí to označilo za úspěch české diplomacie. King očekává brzké oficiální potvrzení pozvání z Bílého domu.

V hovězím z Polska se našla salmonela, zavádějí se kontroly

Stát zavádí od čtvrtka kontroly zdravotní nezávadnosti veškerého hovězího masa dovezeného z Polska před jeho uvedením na trh. Důvodem je zjištění veterinářů, že asi 700 kilogramů polského hovězího masa, které bylo skladováno ve středních Čechách u společnosti Frost Logistics, obsahovalo bakterie salmonely. Nyní se zkoumá, zda se prodalo koncovým zákazníkům. Na mimořádném briefingu to oznámil ministr zemědělství Miroslav Toman (za ČSSD). Vzorky z masa odebírali veterináři v minulém týdnu, dnes přišly výsledky.