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Superfood-Seetang könnte zukünftigen Batterien einen enormen Schub verleihen

Superfood-Seetang könnte zukünftigen Batterien einen enormen Schub verleihen


Es verpackt Sushi in köstliche Häppchen. Sein Fruchtfleisch kann in Kosmetika gefunden werden. Es deckt den Körper einer Person ab, wenn sie bestimmte Arten von Spa-Behandlungen durchführt. Jetzt könnte Seetang eine umweltfreundlichere und nachhaltigere Möglichkeit sein, Smartphones und andere elektronische Geräte mit Strom zu versorgen. Ein internationales Forscherteam entwickelte einen Weg, um die Leistung von Seetang zu steigern und die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern.

[Bildquelle: Wikipedia]

"Materialien auf Kohlenstoffbasis sind die vielseitigsten Materialien, die im Bereich der Energiespeicherung und -umwandlung verwendet werden", sagte Dongjiang Yang von der Qingdao-Universität in China. "Wir wollten Materialien auf Kohlenstoffbasis über einen wirklich 'grünen' Weg herstellen. Angesichts der Erneuerbarkeit von Algen haben wir Algenextrakt als Vorstufe und Vorlage für die Synthese hierarchischer poröser Kohlenstoffmaterialien gewählt."

Materialien wie Graphit haben eine entscheidende Rolle bei der Herstellung moderner Energiegeräte wie Batterien gespielt. Um die Technologie wirklich in die Zukunft zu führen, erfüllen effektive Supraleiter einen allgegenwärtigen Zweck. Supraleiter haben keinen Ladungswiderstand und erzeugen beim Führen von Strom keine Wärme. Wenn diese Supraleiter sogar teilweise nachhaltig beschafft werden können, dann umso besser, so Yang.

Seetang kann die Leistung von Supraleitern verbessern

Yang suchte zusammen mit Kollegen von der Qingdao University und dem Los Alamos National Laboratory in den USA nach Inspiration im Meer. Sie fanden heraus, dass Algen eine Struktur bieten, die porös genug ist, um supraleitende Materialien wie Zink-Luft-Batterien oder noch traditionellere Lithium-Ionen-Batterien zu ergänzen. Das Team nannte diese neuen Strukturen "Eierkarton" -Struktur (siehe unten).

Abbildung der porösen Eierkartonstruktur [Bildquelle: American Chemical Society]

Diese Struktur lieferte 625 Milliampere-Stunden pro Gramm. Herkömmliche Graphitanoden liefern nur 372 Milliampere-Stunden pro Gramm. Dieses Additiv auf Algenbasis könnte die Lebensdauer und Reichweite von Batterien in Elektroautos verdoppeln. In einer Pressemitteilung wurde festgestellt, dass die Fasern genauso gut funktionieren wie kommerzielle Katalysatoren.

Das Team wird seine Forschungsergebnisse diese Woche auf der Ausstellung der American Chemical Society vorstellen. Das ACS bleibt eine der ältesten und beliebtesten Gruppen der Welt für Chemiker, Chemieingenieure und andere Forscher. Das diesjährige National Meeting & Exposition bietet über 14.000 Präsentationen zu verschiedenen wissenschaftlichen Themen.

[Bildquelle: Wikipedia]

Yang und sein Team veröffentlichten ihre Ergebnisse zunächst in ACS Central Science Seit dieser Zeit haben sie jedoch wichtige neue Entdeckungen hinsichtlich der Effizienz von Seetangmaterial gemacht. Sie verfolgten auch nachhaltigere Supraleiter, da der Bedarf an supraleitenden Materialien mit dem Bedarf an schnellerer Elektronik zunimmt.

Unzählige andere Forscher waren auf der Suche nach Verbesserungen supraleitender Materialien. William Halperin ist Professor für Physik an der Northwestern University. Obwohl er nicht an Yangs Studie beteiligt ist, widmen er und sein Labor sich der Suche nach dauerhaften Hochtemperatursupraleitern. In Bezug auf seine eigene Forschung stellte er einige der Hauptprobleme bei der Verbesserung der Marktfähigkeit von Supraleitern fest:

"Bei dem Problem, Supraleiter so zu entwickeln, dass sie sich auf unsere Gesellschaft auswirken, gibt es zwei Aspekte, von denen der erste ein grundlegendes Verständnis des Prozesses ist. Der zweite nutzt diese grundlegende Wissenschaft [für] Machbarkeitsstudien und schließlich die Ausführung auf dem Markt oder im gesellschaftlichen Kontext. "

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