Vědci vyvinuli nový uhlíkový materiál. Mohl by sloužit k ukládání elektrické energie

Olomoučtí vědci z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Univerzity Palackého vytvořili nový uhlíkový materiál – dvojrozměrný derivát grafenu. Chtějí ho použít pro ukládání elektrické energie. Mohl by totiž překonat slabiny běžně využívaných baterií a kondenzátorů. Výsledky výzkumu otiskl vědecký časopis Advanced Functional Materials.

Na objevu se podílí tým vědců pod vedením Michala Otyepky. Tým již dříve objevil nejtenčí izolant na světě – fluorografen. Ten je vhodný pro získání materiálů o nových vlastnostech. „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.

Po vývoji úložišť elektrické energie je na světě vysoká poptávka. Současné baterie mají velkou kapacitu, ale dlouho se nabíjejí. Kondenzátory se zase nabíjejí rychleji, ale jejich kapacita je menší. I proto olomoučtí vědci pracují na vytvoření nového typu superkondenzátoru, který by spojoval výhody baterie i kondenzátorů. Měl by velkou kapacitu a zároveň by se rychle nabíjel. „Připravený grafenový derivát je pro toto využití vhodný. Má výbornou stabilitu, dobrou vodivost a jeho kapacita neklesá ani po vysokém množství nabíjecích cyklů,“ uzavřel Otyepka.