Текстильные отходы – в энергию: российские учёные разработали быстрый способ получения материалов для суперконденсаторов

Ключевая особенность технологии заключается в использовании микроволнового излучения в специальном волноводе, работающем в режиме «бегущей волны». Такой подход обеспечивает равномерный и чрезвычайно быстрый нагрев материала по всему объёму. В отличие от классического обжига в печах, где тепло распространяется постепенно от поверхности к центру, микроволновая обработка позволяет практически мгновенно преобразовывать органическое сырьё в пористый углерод.

В качестве исходного материала используются обычные отходы текстильной промышленности — прежде всего хлопковые ткани. Это делает процесс не только технологически эффективным, но и экологически выгодным, поскольку переработка текстиля позволяет сократить объёмы промышленного мусора и соответствует принципам экономики замкнутого цикла.

Полученный углерод обладает оптимальной пористой структурой для электрохимических устройств. В материале сочетаются поры разных размеров: крупные каналы облегчают транспорт ионов электролита, а мелкие увеличивают активную поверхность электрода. Такая архитектура значительно улучшает характеристики накопителей энергии, особенно при работе на высоких токах.

Испытания показали, что изготовленные из нового материала электроды демонстрируют высокую долговечность. После 20 тысяч циклов зарядки и разрядки они сохраняют более 95% своей первоначальной ёмкости, что является важным показателем для практического применения.

Разработчики считают, что технология может стать основой для производства недорогих и долговечных накопителей энергии. Потенциальные области применения включают системы питания электротранспорта, гибридные энергетические установки, а также портативную электронику, где суперконденсаторы используются для быстрого накопления и отдачи энергии.