С помощью фосфора и кофейной гущи удалось усовершенствовать анодный материал. Это увеличило срок хранения энергии натрий-ионными батареями
Фото: motionarray.com, freepik.com
Исследователи из Казахстана и Южной Кореи обнаружили, что натрий-ионные аккумуляторы смогут хранить накопленную энергию дольше, чем литий-ионные, если включить в их состав довольно необычный компонент — очищенную кофейную гущу.
Ученые сообщили о синтезе твердого легированного фосфором углерода с использованием кофейной гущи. Легирование — это добавление в состав материалов примесей для изменения физических и/или химических свойств основного материала.
Исследование сосредоточено на определении оптимального уровня легирования для внедрения ионов фосфора в углеродный каркас с целью улучшения электрохимических характеристик материала, применяемого в качестве анода, для натрий-ионных батарей.
Читайте также: Созданы самые эффективные в мире солнечные батареи на квантовых точках: как работают
Что выяснили ученые
Во время экспериментов оказалось, что легирующий агент нового типа улучшил электрохимические характеристики твердого углерода, который служит анодным материалом. Полученный материал, легированный фосфором и карбонизированный при 1300 °C, имел оборотную емкость 341 мАч/г при плотности тока 20 мА/г и КПД 83%.
Ученые считают, что потенциал твердого углерода, легированного фосфором «на кофейной гуще», достаточно велик. Ведь такой усовершенствованный карбон способен увеличить срок хранения энергии натрий-ионными батареями.
Одним из примечательных аспектов является использование кофейных отходов в качестве исходного материала для синтеза твердого углерода. Выбор пал на кофейную гущу, прежде всего, потому что ученые стремятся сделать батареи экологически чистыми, насколько это возможно. Также они приняли во внимание и тот фактор, что ежегодно в мире накапливается 18 млн тонн кофейной гущи. И еще одним влиятельным фактором стала уникальная лигноцеллюлозная структура кофейных отходов.
Вас может заинтересовать: Microsoft открыла новый материал, который заменит обычные аккумуляторы
Таким образом, ученые оказались близкими к тому, чтобы решить проблемы, связанные с неравномерным распределением и нехваткой литиевых ресурсов, предложив альтернативное решение.
В общем, исследование дает ценную информацию о синтезе и оптимизации твердого карбона для натрий-ионных аккумуляторов. Результаты имеют значение для разработки более эффективных и устойчивых решений по хранению энергии, особенно в контексте натрий-ионных батарей.
Ранее мы писали, что китайский стартап Betavolt представил новую ядерную батарею. Утверждается, что она может вырабатывать электроэнергию в течение 50 лет без необходимости зарядки или обслуживания.
Также инженеры американской компании Ambient Photonics разработали солнечные батареи, которые благодаря особому красителю заряжаются даже в условиях слабого освещения, производя при этом много энергии.
Солнечные батареи нового типа являются двусторонними, из-за чего могут собирать и генерировать достаточно энергии для питания электроники. В ходе уже проведенных опытов подтвердилось, что такая батарея может полностью заряжать пульт от телевизора и компьютерные мыши.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Создана беспроводная зарядка, которую можно имплантировать в тело
Ученые создали синаптический транзистор, имитирующий человеческий мозг
Ученые придумали, как предотвратить взрывы аккумуляторов
По материалам News Wise
