Исследователи из МГУ и Сколтеха сделали из ядовитого сорняка материал для анодов натрий-ионных батарей. Их работа была опубликована в журнале Batteries.
По мере совершенствования этот вид аккумуляторов может заменить более дорогие литий-ионные накопители энергии на солнечных и ветрогенераторах.
Коллектив протестировал три подхода к синтезу твердого углерода:
— Сначала борщевиковую биомассу подвергли нагреву до 1300 градусов Цельсия в бескислородной атмосфере.
— Потом синтез повторили, но с предварительной промывкой сырья кислотами для удаления металлических и иных примесей.
— Наконец, борщевик сварили в закрытом реакторе с водой, что позволило получить углеродосодержащие сферы очень малого размера.
Удельная емкость материала во всех трех случаях получалась сходной, а наивысшая кулоновская эффективность достигается во втором случае.
Ученые рассмотрели отдельно зимний борщевик, который проще собрать, и летний борщевик, который цветет и пахнет. Именно из летних образцов получился материал с более высокой кулоновской эффективностью.
Две ключевые характеристики для сравнения анодных материалов — кулоновская эффективность и удельная емкость. Чем выше первый показатель, тем меньше энергии при эксплуатации катода будет тратиться впустую на побочные процессы, которые к тому же изнашивают батарею.
Изготовленный учеными из МГУ и Сколтеха твердый углерод из борщевика продемонстрировал кулоновскую эффективность 87%, что ставит его в один ряд с лучшими материалами этого класса. По удельной емкости он уступает материалам-лидерам — 260 против 300 мАч/г — но в целом конкурентоспособен.
Ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал!
Подписывайтесь на наши группы: