科學家在一項新的研究中表明,大麻可能是比傳統石墨烯更好的電池材料。大麻正在重返時尚,從可回收,環境的佈到素食蛋白粉末和牛奶替代品。
除此之外,科學家現在已經發現,大麻可以像石墨烯一樣存儲能量,而長期以來,科學家認為的材料將是一種新型超級儲備金的理想材料,稱為超級容量。
該小組將在美國化學學會(ACS)的第248屆全國會議上展示他們的發現。會議將在舊金山的ACS舉行,將在周四展出。會議上將有將近12,000個科學演講。
超級電容器是一項新技術,類似於超級可充電電池。他們可以在短時間內(幾秒鐘內)充電。但是,科學家尚未弄清楚如何製造超級電容器可以存儲與傳統可充電電池相同的能量。它們的能量密度較小。研究人員正在嘗試製造可以通過改善電極設計來存儲更多能量的超級電容器。大衛·米特林(David Mitlin)博士一群科學家學會瞭如何使用大麻纖維製造一種可能更具成本效益並且與石墨烯一樣強大的電極。
Mitlin說:“我們設備的電化學性能與基於石墨烯的設備相當或更好。” “關鍵優勢在於,我們的電極是使用簡單的過程由生物塑料製成的,因此比石墨烯便宜得多。”
科學家一直在試圖弄清楚如何用石墨烯製作更好的超級電容器,石墨烯是一種耐用但輕的碳基材料,也很薄,可用於製造電極。科學家一直在嘗試將石墨烯加入各種新技術,例如更好的太陽能電池,觸摸屏和電池。但是,石墨烯的成本很高,而大麻便宜得多。
Mitlin的研究團隊著手看看他們是否可以使用大麻冰纖維製成類似於石墨烯的材料。大麻冰纖維通常是加拿大工廠的廢品,將大麻變成布和其他建築材料。還沒有人想到了處理冰纖維的理想方法。
米特林說:“我們幾乎已經弄清楚了它的秘密調味料。” “訣竅是真正了解起動材料的結構,並調整如何處理它,以便為您提供正確的屬性。”
米特林(Mitlin)的小組發現,通過加熱大麻纖維24小時,然後在非常高的溫度下加熱,它將脫落與石墨烯非常相似的碳納米片。
然後,研究人員使用這些基於大麻的納米片作為電極製作超級電容器。他們發現,這些超級電容器的工作效果要比用石墨烯電極製成的超級電容器在能量密度和耐用性到不同溫度的效果要好得多。大麻電池產生的能量密度至少是石墨烯電池的兩倍。它們在任何溫度從冷凍到200度的溫度下起作用。
他說:“我們已經超越了功能齊全的超級電容器的原理階段。” “現在,我們正在為小規模的製造做準備。”