Энергия из рисовой шелухи: казахстанская разработка удивила результатами испытаний

Ученые Satbayev University разработали новые наноматериалы и испытали их в прототипе гибридного суперконденсатора.

Устройство выдержало более 750 тысяч циклов зарядки и разрядки, сохранив стабильность работы.

Исследователи создают углеродные материалы из доступного в Казахстане сырья — рисовой шелухи и свекольного жома. Площадь поверхности получаемых материалов достигает 3 тысяч квадратных метров на грамм. Чем выше этот показатель, тем больше площадь взаимодействия с электролитом и способность накапливать заряд.

Ученые также работают с восстановленным оксидом графена и композитами на его основе. Первые эксперименты показали, что новые материалы обладают более высокой удельной емкостью по сравнению с традиционным активированным углем.

Разработанный прототип выполнен в формате pouch-cell. При мощности 1 кВт на килограмм он продемонстрировал удельную энергию 51 Вт·ч на килограмм и выдержал свыше 750 тысяч циклов зарядки и разрядки, сообщили в Министерстве науки и высшего образования.

Для синтеза материалов используется система сверхбыстрого джоулева нагрева. За несколько миллисекунд она способна достигать температуры от 500 до 3600 градусов. Технология позволяет получать графен и сплавы, проводить быстрый пиролиз и изменять структуру материалов.

По словам руководителя проекта, PhD Жазиры Супиевой, теперь ученым необходимо расширить испытания и проверить работу материалов в условиях, максимально приближенных к практическому применению.

Разработку рассматривают для использования в суперконденсаторах, аккумуляторных системах, электромобилях, а также накопителях энергии для солнечных и ветровых электростанций. Композиты могут применяться и в качестве антикоррозионных покрытий для нержавеющей стали.

Исследования продолжаются при участии магистрантов и докторантов Satbayev University, а также партнеров из Австрии и Польши.