Ученые создали электропроводящую глину, которая способна заменить электроды в аккумуляторах

Cпециалисты из университета Дрекселя в Филадельфии создали электропроводящую глину. Ей отводят роль электрода в аккумуляторных батареях и суперконденсаторах. Данная разработка под названием MXene еще не вышла на уровень коммерциализации, но этот инновационный супер-материал уже продемонстрировал свои уникальные возможности и его, несомненно, ждет большое будущее.

Ученые при создании этого материала обратили внимание на три основные момента.

Во-первых, разница между твердыми водонепроницаемыми материалами, к примеру, такими как графен, и глиной заключается в том, что последняя чрезвычайно гидрофильна, то есть «любит» воду. Зная структуру самой глины, становится понятно, что при намокании молекулы воды проходят через все слои, делая этот материал податливым и весьма технологичным.

Во-вторых, приобретенная после увлажнения мягкость глины обеспечивает возможность создания из данного материала структур различной формы. В зависимости от назначения и области применения это могут быть как плоские, так и трубчатые варианты. Также для образования конструкций из MXene нет необходимости в добавлении каких-либо соединяющих или электропроводящих ингредиентов. Этот момент делает данный материал наиболее привлекательным для его промышленного изготовления.

В третьих, электропроводящая глина наделена значительной электроемкостью — 900 Ф/см³ и по словам создателей MXene не теряет своих изначальных характеристик даже после 10 тыс. зарядок. А аккумуляторы 12 вольт прекрасно можно использовать с таким типов электродов для любых гаджетов.

Впервые о материале MXene заговорили в 2011 г. Его получили из MAX- фазы и он представлял собой соединение двумерного карбида титана (TiC). А материал созданный учеными из Филадельфии произведен более быстрым, экономным и безопасным методом гидратизации до глинистой субстанции с использованием доступных материалов. И если раньше на изготовление электрода из глины MXene уходил один день, то теперь этот процесс занимает 15 мин.