Nový elektrodový materiál na bázi grafenu chrání evropský patent

Nový uhlíkový materiál – dusíkem obohacený grafen, který se ukazuje jako velmi perspektivní pro využití v elektrodách  superkondenzátorů pro ukládání elektrické energie, vyvinuli vědci z CATRIN. Materiál, způsob jeho přípravy i aplikaci již chrání evropský patent.

„Vytvořili jsme a zdokonalili materiálovou syntézu tak, aby výsledný materiál měl vysoký obsah dusíku, velmi nízký či nulový obsah fluoru a vysokou čistotu. Díky tomu je zvlášť užitečný pro uchovávání energie v superkondenzátorech, kde dosahuje velmi slibných výsledků,“ uvedl jedna ze spoluautorek patentu Veronika Šedajová.

Výzkum vědci prováděli v rámci řešení ERC grantu, který je právě na přípravu nových derivátů grafenu zaměřen. „Dusíkem dopovaný grafen připravený pomocí chemie fluorografenu má vyváženou kombinaci parametrů, která umožňuje jeho použití jako elektrodového materiálu pro superkondenzátory. Má vysokou hustotu, která  v kombinaci s velkou schopností absorbovat ionty z elektrolytu vede k velmi vysoké objemové hustotě energie. Ta je vyšší než u všech dosud popsaných superkondenzátorových materiálů na bázi uhlíku nebo grafenu. Nejvyšší hodnota objemové hustoty energie dosahuje téměř 170 Wh/L a objemová hustota výkonu až 50 kW/L,“ přiblížil parametry Michal Otyepka, jenž je řešitelem dvou grantů Evropské výzkumné rady.

Nový materiál lze připravit z grafit fluoridu, průmyslového lubrikantu dostupného na trhu v tunách, což zvyšuje jeho případnou dostupnost. Dalším krokem vývoje bude sestavení prototypů superkondenzátorů ve spolupráci se zahraničními partnery.