Hühnerfett macht Stromspeicher zu Supercaps
Yeungnam University nutzt Pyrolyse für äußerst leistungsfähigen, haltbaren Nano-Kohlenstoff
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Hühner: Sie liefern Rohstoff für Superkondensatoren (Foto: pixabay.com, Alexa) |
Gyeongsan (pte004/14.05.2024/06:15)
Forscher der Yeungnam University nutzen Hühnerfett als Kohlenstoffquelle für Stromspeicher der neuesten Generation. Genauer gesagt dient die gelbliche Masse als Ausgangsmaterial für die negativen Elektroden von Superkondensatoren, oft auch Supercaps genannt.
Power-Speicher für Elektronen
Zunächst erhitzen die Experten das Material, um es zu verflüssigen. Dann nutzen sie eine Art Pyrolyse, um daraus Kohlenstoff herzustellen. Dieser hat eine ganz besondere Struktur, die besonders gut geeignet ist, um Elektronen zu speichern.
Dieser übertrifft nach Aussagen der Forscher selbst das oft als Wundermaterial gepriesene Graphen, das das estnisch-deutsche Unternehmen Skeleton Technologies einsetzt. In Dresden produziert es die leistungsfähigsten Serien-Supercaps.
Aufbau ähnelt dem einer Zwiebel
Die Elektronenmikroskopie zeigt, dass der aus Hühnerfett hergestellte Ruß kohlenstoffbasierte Nanostrukturen enthält, die gleichmäßige kugelförmige Gitter aus konzentrischen Graphitringen bilden, wie die Schichten von Zwiebeln. In die negative Elektrode eines asymmetrischen Superkondensators eingebaut, zeigen diese Kohlenstoff-Nanopartikel eine gute Kapazität und Haltbarkeit sowie eine hohe Energie- und Leistungsdichte.
Diese positiven Eigenschaften haben die Wissenschaftler noch deutlich verbessert, als sie die Nanopartikel mit Thioharnstoff behandelten. Die Kondensatoren hatten auch nach 5.000 Lade- und Entladezyklen noch 97 Prozent der anfänglichen Kapazität.
Für Busse und Bahnen geeignet
Supercaps sind ideal in der Kombination mit Batterien. Bei mobilen Anwendungen, etwa in Bussen und Bahnen, speichern sie die Energie, die die Motoren beim Bremsen im Generatormodus erzeugen.
Anders als Batterien nehmen Supercaps Energie in Sekundenschnelle auf und können sie ebenso schnell wieder abgeben, etwa wenn bei Anfahren mehr Strom als üblich benötigt wird. Sie können sogar Strom für kurze Strecken speichern, auf denen die Oberleitung fehlt. Das ist ein probates Mittel, um vor allem in historischen Innenstädten für eine bessere Optik zu sorgen - Oberleitungen stören dort das Bild.
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