开关协议使超级电容器的碳捕获能力翻倍

研究人员开发了一种方法，可以使超级电容器捕获的二氧化碳量增加一倍。¹该装置由椰子壳衍生的多孔碳制成，可捕获CO₂当它们充电时，可以在放电电容器进行收集和存储时控制地释放。通过改变超级电容器设备充电时的电压，科学家们能够显著提高碳捕获性能。

碳捕获与储存仍然是限制碳排放影响的最有前途的策略之一。一些工厂已经使用胺吸附剂捕获二氧化碳，通过加热使胺再生并去除二氧化碳，但这个过程是能源密集型的。使用超级电容器的低能电化学碳捕获替代品正在开发中²但能力有限。

现在，科学家们由亚历山大·福斯英国剑桥大学的研究人员已经开发出一种方法来显著提高CO₂多孔碳超级电容器的捕获能力。²“我们很有兴趣看看我们是否能增加多少二氧化碳₂可以被超级电容器吸收，”福斯说。“通过改变电压的极性，即切换与气体接触的正极或负极，我们发现可以增加CO的含量。₂循环中的吸附。”

“这是一氧化碳领域的一个非常重要的发现₂与传统的多孔吸附剂吸附和有毒胺洗涤相比，捕获和巨大的进步。玛格达Titirici他在英国伦敦帝国理工学院研究可持续电化学存储和转换技术。福斯和他的同事们已经证明，通过将正负电荷协议结合到开关协议中，他们的超级电容吸附技术相当有限的吸附容量可以增加一倍。这是一个新兴领域的伟大发现，也是一条令人兴奋的研究道路。”

电化学碳捕获方法非常节能，因为几乎所有输入的能量都在超级电容器放电时被回收。然而，按重量计算，它们收集的二氧化碳比传统胺吸附剂少10倍，这意味着需要10倍以上的材料才能捕获等量的CO₂。福斯补充说:“这可能没问题，因为如果能源效率高得多，我们可能就能解决这个问题，如果电容器能持续很长时间，那么我们可能就不在乎是否需要大量电容器来处理排放。”

福斯解释说:“超级电容器最令人兴奋的事情之一是，在能量存储的正常应用中，它们有很长的循环寿命，我们说的是数百万次循环。”这种可循环性加上它们捕获碳的非常高的能源效率，可能意味着它们将成为一种更可持续的碳捕获工具。

“这对正在进行的增加CO的努力是一个值得欢迎的贡献₂电化学CO的吸收能力₂捕获系统，”评论大卫Kwabi谁研究电池，电化学和一氧化碳₂在美国密歇根大学捕获。“我们还需要做很多工作来了解观察到的改善的机制来源，并将CO的能量成本降至最低₂但这项工作肯定会为高容量、节能的电化学CO开辟新的机会₂捕获。

虽然该装置按重量捕获的碳仍然比现有的胺吸附剂方法少，但该团队希望更好地了解捕获机制，以便继续提高该装置的工业应用效率。福斯说:“这是一个非常令人兴奋的领域。”“有令人兴奋的基础科学有待完成，但也希望在未来有一些真正重要的应用。”