Jedním z nejpoužívanějších elektrovodivých plastů je dnes PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiofen). PEDOT je pružná, průhledná fólie, která se často aplikuje na povrch fotografických filmů a elektronických součástek, aby je chránila před statickou elektřinou. Používá se také v dotykových obrazovkách, organických solárních článcích a elektrochromatických zařízeních, jako jsou chytrá okna přepínající se ze světla na tmu.
Potenciál PEDOTu pro ukládání energie je však omezený, protože komerčně dostupné materiály na této bázi nemají dostatečnou elektrickou vodivost a plochu povrchu potřebnou k uchování velkého množství energie.
Na University of California v Los Angeles zkusili tyto překážky odstranit inovativní metodou kontroly morfologie PEDOTu, která umožňuje přesné pěstování nanovláken. Tato nanovlákna pak vykazují výjimečnou vodivost a zvětšený povrch, což je klíčové pro zvýšení schopnosti PEDOT uchovávat energii.
Přístup podle vědců ukazuje potenciál nanovláken PEDOTu pro aplikace v superkondenzátorech (superkapacitorech).
Na rozdíl od baterií, které jsou založeny na elektrochemických reakcích, superkondenzátory uchovávají a uvolňují energii akumulací elektrického náboje na svém povrchu. To jim umožňuje extrémně rychlé nabíjení a vybíjení, což je ideální pro aplikace vyžadující rychlé přesuny energie, jako jsou rekuperační (zpětně získávající energii) brzdové systémy v hybridních a elektrických vozidlech a blesky fotoaparátů.
Chemici z UCLA vyrobili nový materiál unikátním procesem růstu v plynné fázi. Kapky kapaliny obsahující nanovločky oxidu grafenu a chloridu železitého na grafitovém podkladu nechali vědci reagovat s plynným prekurzorem (monomerem) pro polymer. Vznikla vertikální nanovlákna PEDOT připomínající hustou trávu rostoucí vzhůru. Tato struktura výrazně zvětšuje povrch materiálu, což mu umožňuje uchovávat více energie. Stabilita pokusného superkapacitoru dosáhla téměř 100 000 cyklů.
Musibau Francis Jimoh et al, Direct Fabrication of 3D Electrodes Based on Graphene and Conducting Polymers for Supercapacitor Applications, Advanced Functional Materials (2024). DOI: 10.1002/adfm.202405569
Zdroj: University of California, Los Angeles / Techxplore.com, přeloženo / zkráceno
