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菸屁股完勝奈米碳管 南韓發現超級電容新材料

 ray1212 2014-08-08

菸屁股完勝奈米碳管 南韓發現超級電容新材料

摘譯自2014年8月6日ENS南韓,首爾報導;江惟真編譯;蔡麗伶審校

抽剩的菸屁股如何促進電動車的發展?南韓科學家找到答案。

「菸屁股材料」勝過奈米碳材?

5位來自首爾國立大學工程學院的科學家,成功將使用過的香菸濾嘴轉變成高效能的超級電容材料,將能用於電動車儲存電力。

不像電池的充電/放電速率有限,超級電容只要短短幾秒鐘就能完成充電,還能為車輛的空調系統、GPS、無線電和其他裝置充電,和用於調整無線電頻率的基本靜電電容相比,超級電容非常適合用於頻繁高電流、短時間充放電的能量儲存裝置。

全世界的科學家都在試圖改善超級電容的性能,包括能量密度、功率密度、循環穩定性,同時努力降低生產成本。碳是以往最常用的超級電容材料,因為其成本低、表面積大、高導電和長期穩定。

不過最新研究顯示,菸屁股材料的效果比目前市面上可取得的碳、石墨和奈米碳管材料都要好。研究者8月5日將研究發表於《奈米科技》期刊。全球一年5.6兆根 菸屁股再利用減緩環境問題

在首爾科學家的研究中,他們發現香菸濾嘴的醋酸纖維材料,能在富含氮的環境中,透過簡單的一步燃燒技術「熱解」轉變成碳基材料。

科學家搜集了萬寶路淺金色、韓國Bohem Cigar Mojito雪茄和韓國煙草人參公司The One Orange的菸屁股進行實驗,將這些香菸在含氬氣和NH3(一種無色、味道刺鼻的氮氫氣體)的空氣中熱解兩小時,產生的碳基材料含有微小奈米孔隙和中型奈米孔隙,改善了其超級電容的特性。

「高效能超級電容材料表面積必須夠大,而材料的表面積可透過增加材料上的小孔增加。不同大小的孔可確保材料具高功率密度。高功率密度是超級電容材料快速充放電的必要條件。」共同作者Jongheop Yi教授說。

研究人員希望菸屁股衍生材料不但能用作超級電容電極的外層塗料,同時解決全球每年製造出數兆根菸屁股的環境問題。根據估計,每年全球產生多達5.6兆根抽過的香菸,換算成重量約766,571噸。Used Cigarette Butts Transformed Into SupercapacitorsSEOUL, South Korea, August 6, 2014 (ENS)


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