Натрий‑ионные аккумуляторы могут заменить литий‑ионные решения. Ученые используют биомассу, чтобы сделать их еще экологичнее.
За последние десятилетия натрий‑ионные аккумуляторы привлекли внимание благодаря доступности и низкой стоимости натрия — они экономичнее литий‑ионных и меньше зависят от минеральных запасов. Однако у них есть недостатки: низкая плотность энергии и ограниченное число циклов заряда‑разряда.
Группа ученых Европейского университета науки и технологий работает над созданием натрий‑ионных батарей с использованием биомассы. Исследователи разрабатывают аноды на основе углерода, полученного из местных отходов биомассы (в том числе кофейной гущи, стеблей растений, кожуры винограда, кукурузных початков и компоста). Лучшие результаты показали углеродные материалы из скорлупы семян подсолнечника.
Оптимизированный анод из скорлупы соединили с разными катодами в перезаряжаемых батарейках‑таблетках, содержащих ванадий, железо и/или титан. Анализ жизненного цикла помог выбрать комбинацию с наилучшими характеристиками и минимальным воздействием на окружающую среду. В итоге получились перезаряжаемые аккумуляторы, способные накапливать достаточно энергии и выдерживать до 1000 циклов зарядки‑разрядки, при этом для каждого применения подбирается наиболее экологичная химическая формула катода.
Хотя такие аккумуляторы пока уступают литий‑ионным по конкурентоспособности, их можно применять как дополнительную систему или в небольших устройствах. Сейчас ведется работа над созданием более крупных аккумуляторов. Исследователи подчеркивают: важно искать альтернативы литий‑ионным решениям и использовать отходы, потому что в будущем промышленность сможет адаптировать разные виды биоматериалов под конкретные задачи.
Источник: https://science.mail.ru/…, фото: https://ru.freepik.com/…
