Drukuj

Nowe folie przewodzące prąd

Nowe folie przewodzące prąd
Polscy naukowcy stworzyli nowatorskie folie przewodzące prąd elektryczny.

Projekt został zrealizowany na Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej. Od jakiegoś czasu prowadzone są tam prace nad stałymi elektrolitami polimerowymi, które nie wyciekają z urządzeń, mają postać elastycznych i wytrzymałych folii oraz można je otrzymać w krótkim czasie, w dowolnym kształcie i wymiarach.

Cechują się one wysokim przewodnictwem jonowym w temperaturze pokojowej (ok. 1 - 50 mS/cm) i szerokim zakresem napięcia rozkładowego. Takie folie można zastosować jako elektrolit w różnego typu urządzeniach prądowych, np. kondensatorach, bateriach, ogniwach słonecznych i innych, o płaskiej geometrii i małej masie.

Warto wiedzieć, że zdaniem naukowców stałe elektrolity polimerowe uważane są za obiecujące i w przyszłości możliwe do zastosowania w wielu urządzeniach ze względu na swoje unikalne właściwości - wysokie przewodnictwo jonowe, dobry kontakt na granicy faz elektroda/elektrolit oraz elastyczność. Tego typu elektrolity są obecnie używane jako membrany w chemicznych źródłach prądu.

Zastosowanie elektrolitu polimerowego pozwala na zaprojektowanie odpowiednich kształtów i wymiarów ogniw do telefonów komórkowych, laptopów, kamer lub sprzętu o bardzo małych rozmiarach, a przy tym można być pewnym, że elektrolit nie wycieknie. Same stałe elektrolity polimerowe to układy składające się z matrycy polimerowej i rozpuszczonego lub zawieszonego w niej elektrolitu.

Naukowcy z Wydziału Technologii Inżynierii Chemicznej Politechniki w pracy nad stałymi elektrolitami korzystają z jeszcze jednego nowego technologicznie rozwiązania - cieczy jonowych, które stosują jako elektrolity. Z punktu widzenia elektrochemika, ciecze te, zbudowane z wolnych jonów mają wiele interesujących właściwości: niskie temperatury topnienia, szeroki zakres napięcia rozkładowego, stosunkowo wysokie przewodnictwo jonowe.

Poznańskie stałe elektrolity na bazie cieczy jonowych mają jeszcze jedną wyjątkową cechę: można je otrzymać w ciągu zaledwie kilku minut. Tajemnicą tak szybkiego ich otrzymywania jest metoda polimeryzacji przebiegającej pod wpływem naświetlania promieniowaniem z zakresu UV lub widzialnego, czyli fotopolimeryzacja.

Stałe elektrolity polimerowe wykorzystywane w istniejących na rynku źródłach prądu mają niskie przewodnictwo jonowe. Folie z Politechniki w Poznaniu przewodzą w zakresie ok. 1 - 50 mS/cm.

Folie przewodzące uzyskane w Zakładzie Polimerów mają przeważnie grubość 0,019 - 0,035 cm, ale grubość tych folii może wynosić od kilku mikrometrów do kilku milimetrów, a ich powierzchnia może być zarówno bardzo mała, jak i bardzo duża.

Zastosowanie takich folii w tzw. superkondensatorze sprawia, że urządzenie to może również przybierać różne kształty i wymiary, elektrolit nie wycieknie, a cały układ będzie stabilny.

Czytaj więcej: Folia 276