Новые устройства накопления энергии должны сделать батареи более эффективными и служить накопителями для избыточного электричества.
Ученые теперь обнаружили удивительного кандидата для такого хранения в биоотходах — это яичная скорлупа.
Их эксперименты показывают, что материал оболочек хорошо подходит в качестве недорогого электрода для литиевых батарей.
Поэтому, ранее часто утилизируемые отходы скорлупы, могут быть полезны в будущем.
Обычные литий-ионные аккумуляторы служат основой для питания практически всех современных технических устройств, от ноутбука и смартфона до электромобиля.
Но исследователи во всем мире ищут способы сделать эти батареи более эффективными, более дешевыми и более экологичными.
Материал из яичной скорлупы в качестве электрода
Один из кандидатов на роль электрода обнаружен в результате работы международной команды, в которую также входят ученые из Института Гельмгольца.
На первый взгляд они нашли то, что искали, в необычном материале: скорлупе куриных яиц.
В то время как сами яйца используются и потребляются в больших количествах, скорлупа яиц обычно остается в виде отходов и утилизируется на свалках и изредка используются в качестве сырья в биокерамике, косметике или в индустрии красителей.
Поскольку скорлупа состоит из карбоната кальция, соединения, которое может быть полезным в качестве накопителя энергии, то этот материал также может подойти в качестве электрода для литиевых батарей.
Чтобы проверить это, исследователи высушили и измельчили скорлупу в порошок и использовали этот порошок в элементе батареи.
В эксперименте ученые измеряли электрическую емкость батареи яичной скорлупы в результате — этот испытательный элемент поддерживал емкость 92% в течении 1000 циклов зарядки и разрядки.
Полученные в результате электрохимические характеристики сравнимы с используемыми сейчас классическими угольными элементами.
Хотя рабочие характеристики и применимость материала все еще нуждаются в улучшении, этот натуральный материал можно было бы затем использовать в качестве экономически эффективного компонента будущего.
«Использование скорлупы яиц таким образом не только уменьшит количество биологических отходов, но и принесет реальную выгоду», - говорят исследователи.
