Химики сделали конденсаторы из кирпичей
Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора на основе проводящего полимера PEDOT. Подложка такого конденсатора должна иметь высокую удельную площадь поверхности и содержать в себе железо (III), которое нужно для окислительной полимеризации PEDOT — кирпич сочетает оба этих свойства, кроме того он прочный, дешевый и стабилен при высоких температурах. Конденсатор на основе нового материала выдержал 10000 циклов перезарядки, сохраняя 90 процентов своей емкости. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Обожженный красный кирпич люди умеют изготавливать уже более пяти тысяч лет — самые древние образцы обнаружены на территории Китая и относятся к периоду времен неолита. Такие кирпичи, изготавливают из глины с примесями соединений железа затем сушат и обжигают, которую сушат и обжигают. Готовый кирпич имеет пористую структуру и состоит из оксида кремния SiO2, оксида алюминия Al2O3 и гематита α-Fe2O3 — последний и придает материалу красновато-бурый оттенок.
Американские химики под руководством Хулио Д’Арси (Julio M. D’Arcy) из Университета Вашингтона предложили использовать красный кирпич в качестве подложки для конденсаторов из пленок проводящего полимера полиэтилендиокситиофена (PEDOT). В таких конденсаторах запасание энергии происходит за счет Фарадеевских реакций в проводящем полимере, а идея использовать для их создания кирпичные подложки — с одной стороны неожиданная, а с другой очень логичная. Дело в том, что пленку PEDOT получают из соответствующего мономера 3,4 этилендиокситиофена (EDOT) с помощью окисления, а в качестве окислителя во многих работах используются соединения железа (III). Таким образом, необходимо сначала получить материал с высокой удельной площадью поверхности, затем нанести на его поверхность соединения железа, и только потом наносить пленку PEDOT. Красный кирпич — пористый материал с большим количеством соединений железа (III) — по сути является готовой (и практически бесплатной по сравнению с используемыми сейчас материалами)