Başlangıç malzemesi olarak atık kenevir liflerinin kullanılmasıyla Alberta Üniversitesi’nden araştırmacılar süperkapasitörler için yüksek performanslı bir elektrot malzemesi geliştirmiş oldular. Kenevir liflerinden yapılan süperkapasitörlerin maliyeti yaygın olarak kullanılan grafenden bin kat daha düşüktür. Bu gelişme süperkapasitörlerin daha ucuz ve daha zorlu çevre koşulları altında çalışmasına olanak tanıyabilir.
Kenevir hakkında kötü üne rağmen, gerçekten dikkate değer bir bitkidir. Çok soğuk ve kuru ortamlarda çok az bakım gerektiren ve ucuz yetişen bir bitkidir. Genellikle inşaat malzemesinden giyime, biyoplastiğe ve hatta biyoyakıt üretimine kadar birçok alanda kullanılır.
Prof. David Mitlin önderliğindeki araştırma grubu bir atık ürün olan kenevirin iç kabuk liflerinden (THC-free) süperkapasitör elektrotları yapabildiler. Aygıtın performansı da kayda değer bir şekilde standart grafen temelli süperkapasitörlerden daha iyi. Hatta yeni malzeme grafene göre binde bir maliyetle elde ediliyor.
Yüksek verimli kapasitörler yapmak için, elektrodun yüzey alanı mümkün olduğunca fazla olmalıdır. Böylece elektriksel yüklü iyonlar malzemeye kolayca erişebilir ve yük iletimi etkin olabilir. Bu anlamda, grafen malzemesi bir atom kalınlıklı karbon atom düzlemlerinden oluşmaktadır ve bu durum onun çok düz olmasına neden olur. Sonuç olarak grafenden yapılan elektrodun yüzey alanı azalır ve bu aygıtın performansını zamanla etkiler. Kenevirden elde edilen nanodüzlemler biraz buruşturulmuş ve delikli bir yapıysa sahiptir. Delikli olması iyonlar tarafından erişilen yüzey alanını artırır. Süperkapasitörler için gerekli olan yüksek elektriksel iletkenliğe sahip bu 10-30 nanometre kalınlığında nanodüzlemler grafen malzemesinden daha gelecek vaad edici bulunuyor.
Bu makale ACS Nano dergisinin son basımında yayınlanmıştır.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca | facebook.com/anadoluca
Kaynak:
http://www.gizmag.com/hemp-high-performance-supercapacitor/33435/
Photo: Shutterstock
