Verkoolde menselijke haren vormen een prima medium voor elektriciteitsopslag. Je kunt er een supercondensator mee vullen met een hoge opslagcapaciteit en een lange levensduur, stellen Chinese onderzoekers in het tijdschrift Energy and Environmental Science.
De truc zit daarbij in het feit dat haren voornamelijk bestaan uit eiwitten. Er zitten dus redelijke percentages stikstof en zwavel doorheen, warmee de koolstof als het ware wordt gedoopt. Daar komt bij dat de verkoolde haren sterk poreus zijn, zodat het specifieke oppervlak zeer groot is.
Het recept van Wenjing Qian en collega’s van Soochow University komt er op neer dat je de (afgeknipte) haren eerst bij 80 graden Celsius wast in isopropanol, waarschijnlijk om het vet er uit te krijgen. Na opdeling in stukjes van 5 mm volgt een voorverkolingsstap bij 300 graden onder een argon-atmosfeer, gedurende 90 minuten.
Daarna meng je het resultaat met kaliumhydroxide (verhouding 2:1) en pyrolyseer je het mengsel in een keramisch kroesje bij 800 graden, alweer onder argon en dit keer gedurende 2 uur. De resulterende donkere massa maal je tot poeder, dat je eerst met 1M NaCl en daarna met gedestilleerd water wast.
Na droging blijft een micro/mesoporeuze koolstofmassa over. Daar kun je een elektrode van maken door er 10 massaprocent van een geleidend koolstofpoeder en 10 massaprocent polyvinylideendifluoride (PVDF)als bindmiddel doorheen te mengen, en een 100 micrometer dikke laag van de resulterende pasta uit te smeren op aluminiumfolie. De uiteindelijke supercondensator bestaat uit twee van deze elektrodes, van elkaar gescheiden door een kunststofmembraan dat je drenkt in LiPF6 als elektrolyt.
Geclaimd wordt dat je met dit materiaal een opslagcapaciteit van 340 farad per gram kunt halen, bij een stroomdichtheid van één ampère per gram, en dat de elektrodes minstens 20.000 laad/ontlaadcycli overleven.
Er wordt overigens nadrukkelijk bij vermeld dat de gebruikte haren afkomstig waren van een mede-Chinees. Of dat uitmaakt, is natuurlijk de vraag.
bron: RSC
PS zie http://en.wikipedia.org/wiki/Pak_Tsz_Lane_Park voor de herkomst van de afbeelding.
Nog geen opmerkingen