Металлсодержащие углеродные композиты из гидролизного лигнина, модифицированного металлами, которые могут накапливать электрический заряд и служить основным компонентом для суперконденсаторов в электронике и энергетике, синтезировали специалисты Института химии и химической технологии СО РАН (входит в ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», 31 января сообщает пресс-служба института.

Гидролизный лигнин представляет собой многотоннажный отход биохимического производства (в основном этилового спирта) и является возобновляемым источником дешевого органического сырья. В мире ежегодно образуется около 70 млн тонн лигнина в виде отходов и лишь 2% утилизируется, что приводит к серьезным экологическим проблемам.

При этом уникальная структура (лигнин — природный полимер) делает его потенциальным источником недорогого биосырья. Высокое содержание углерода в гидролизном лигнине делает его перспективным для применения в качестве катализаторов, сорбентов и электродов.

Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» за счет модификации структуры гидролизного древесного лигнина синтезировали из него пористые металл-углеродные материалы, использовать которые могут различные производства. Для этого структуру лигнина дополняли солями переходных металлов — хлоридом цинка, никеля и железа.

Новый материал оказался способным хорошо накапливать электрический заряд. Это позволяет использовать его для изготовления электродов высокоемких и способных быстро накапливать и отдавать заряд суперконденсаторов, которые востребованы в настоящее время в производстве электромобилей, промышленных систем хранения энергии и телекоммуникационного оборудования.

Старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН кандидат химических наук Светлана Цыганова отметила: «Синтез пористых металл-углеродных материалов на основе гидролизного лигнина и металлов помог нам понять ключевые аспекты их структуры и определить потенциал в качестве электродных материалов для суперконденсаторов».

Результаты проделанной работы ученые представили в статье «Синтез пористых металл-углеродных материалов на основе гидролизного лигнина с оценкой их применения как накопителей электрического заряда», опубликованной в «Журнале Сибирского федерального университета. Химия».