Bolj zelena električna vozila...

Avtor: Uredništvo, Objavljeno: 10. 03. 2025 05:47:00, Kategorija: Avto tech

Grafenov oksid je vsestranski nanomaterial, ki se uporablja v različnih panogah, vključno z električnimi vozili.

Bolj zelena električna vozila...
Švedska ustvarja energijo za električna vozila iz ogljikovih vlaken in zmanjšuje potrebo po rudarjenju. Raziskovalci s Kraljevega inštituta za tehnologijo KTH so objavili pomemben preboj na področju trajnostne sinteze nanomaterialov. Razvili so ponovljivo in skalabilno metodo za proizvodnjo grafenovega oksida (GO) iz komercialnih ogljikovih vlaken.

Ta razvoj ponuja bolj okolju prijazno alternativo tradicionalnemu rudarjenju grafita. Grafenov oksid je izjemno uporaben nanomaterial, ki ima široko paleto aplikacij v različnih industrijah, vključno z električnimi vozili. »Prihodnost avtomobilske industrije temelji na baterijsko napajanih sistemih, vprašanje pa je, od kod bo prišel grafit? Potrebne bodo alternative,« je poudaril profesor Richard Olsson, ki je vodil raziskavo.

GO se običajno pridobiva iz rudarskega grafita, ta postopek pa pogosto vključuje uporabo agresivnih kemikalij in lahko povzroči nedoslednosti v končnem izdelku.

Luščenje ogljikovih vlaken
Metoda raziskovalcev s KTH rešuje te težave z uporabo splošno dostopnih ogljikovih vlaken kot osnovnega materiala. Ekipa je to dosegla z eksfoliacijo (luščenjem) ogljikovih vlaken s pomočjo dušikove kisline. Ta postopek omogoča pridobivanje velikih količin enoatomskih plasti grafenovega oksida, katerih lastnosti so primerljive s komercialno dostopnim grafenovim oksidom, pridobljenim z rudarjenjem.

Raziskovalci so postopek uspešno izvedli z ogljikovimi vlakni, pridobljenimi iz poliakrilonitrila (PAN), ki je široko dostopen polimer. To nakazuje, da bi lahko metodo prilagodili tudi drugim virom, kot so biomasa ali stranski proizvodi gozdarske industrije. »Osnova delovanja grafitnih baterij se nahaja v slojih grafena, ki jih je mogoče pridobiti iz komercialnih ogljikovih vlaken s to metodo,« je dodal Olsson.

Inovativni postopek vključuje elektrokemično oksidacijo v kopeli iz vode in dušikove kisline. »Ta kopel deluje kot prevodnik, in ko skozi ogljikova vlakna steče električni tok, material začne izgubljati elektrone, kar spremeni površino na podoben način, kot oksidacija povzroči rjo na avtomobilu,« je ekipa pojasnila v sporočilu za javnost.

Ta reakcija spremeni površino materiala in povzroči luščenje nanoslojev grafenovega oksida. Raziskava je pokazala, da je bila optimalna koncentracija dušikove kisline 5-odstotna raztopina, ki je ustvarila nanosloje velikosti od 0,1 do 1 mikrometra in enotne debeline približno 0,9 nanometra.

Zanimivo je, da so ti GO nanosloji imeli kroglaste in eliptične oblike, za razliko od običajno večkotnih oblik, ki jih vidimo pri GO iz rudarskega grafita.

»V primerjavi z obstoječimi sintetičnimi metodami novi pristop omogoča visok izkoristek – 200 miligramov GO na gram ogljikovih vlaken,« je zapisano v sporočilu za javnost. »Ta učinkovitost pretvorbe omogoča uporabo metode v velikoserijski proizvodnji, kar rešuje enega ključnih izzivov pri sintezi nanomaterialov.«

Raziskovalci so uporabili napredne tehnike za analizo lastnosti in strukture sintetiziranih nanoslojev ter potrdili njihovo kakovost. Prav tako so razvili učinkovite metode za odstranjevanje zaščitnih polimernih premazov s komercialnih ogljikovih vlaken pred oksidacijo.

»V raziskavi so preizkusili metode odstranjevanja zaščitnih polimernih premazov, pri čemer sta se kot učinkoviti izkazali dve tehniki: segrevanje pri 580 °C dve uri in hitra termična obdelava pri 1200 °C za tri sekunde,« so zaključili raziskovalci.

Vir: KTH

preberite še to

Avto tech
Smodnik kot gorivo…

Smodnik kot gorivo…

… ni najbolj pametna ideja… Kdo bi si mislil?

Avto tech
Najboljše križišče je...

Najboljše križišče je...

Nekdo je opravil simulacijo 35 različnih vrst križišč z namenom ugotavljanja pretočnosti. Vse skupaj je...

Avto tech
20 naj »šoferskih« pesmi

20 naj »šoferskih« pesmi

Bohemian Rhapsody skupine Queen vodi na lestvici pesmi za voznike.

Avto tech
Poleg hitrostnega tudi »telefonsko slikanje«

Poleg hitrostnega tudi »telefonsko slikanje«

Se kaj takega obeta tudi pri nas? Verjetno slejkoprej…

Avto tech
Zakaj pa ne kar na pločniku?

Zakaj pa ne kar na pločniku?

Morajo biti polnilni moduli res tako glomazni? Pravzaprav ne…

Avto tech
Pa bo odbijač ostal cel...

Pa bo odbijač ostal cel...

Konec opraskanih avtomobilov v majhnih garažah…

Avto tech
Skok šefa v politiko se ni najbolje izšel

Skok šefa v politiko se ni najbolje izšel

Medtem ko je povpraševanje raslo, so naraščajoča konkurenca in vezi Elona Muska z amerišk...

Avto tech
EasyPark zdaj na voljo v vseh slovenskih mestih

EasyPark zdaj na voljo v vseh slovenskih mestih

Promocijska vsebina
Slovenija postal...

Avto tech
Tile pa divjajo!

Tile pa divjajo!

Vas zanima, kako je videti tekma svetovnega pokala v dirkanju – polžev? Takole.

Avto tech
Je sistem Start-stop priporočljivo uporabljati?

Je sistem Start-stop priporočljivo uporabljati?

Je prihranek goriva tak, da odtehta obrabo različnih električnih in elektronskih komponent v vozilu?

Avto tech
»Ko bi le poslušala moža!«

»Ko bi le poslušala moža!«

Zakaj se nikoli, ampak res nikoli, ne smete voziti z nogami na armaturni plošči.

Avto tech
Je to prihodnost urbanega prometa?

Je to prihodnost urbanega prometa?

Električni štirikolesnik, ki vijuga kot motocikel…