За допомогою фосфору та кавової гущі вдалось вдосконалити анодний матеріал. Це збільшилось термін зберігання енергії натрій-іонними батареями
Фото: motionarray.com, freepik.com
Дослідники з Казахстану і Південної Кореї виявили, що натрій-іонні акумулятори зможуть зберігати накопичену енергію довше, ніж літій-іонні, якщо включити до їхнього складу доволі незвичайний компонент — очищену кавову гущу.
Вчені повідомили про синтез твердого легованого фосфором вуглецю з використанням кавової гущі. Легування — це додавання до складу матеріалів домішок для зміни фізичних та/або хімічних властивостей основного матеріалу.
Дослідження зосереджене на визначенні оптимального рівня легування для впровадження іонів фосфору у вуглецевий каркас з метою поліпшення електрохімічних характеристик матеріалу, застосовуваного як анод, для натрій-іонних батарей.
Читайте також: Створено найефективніші у світі сонячні батареї на квантових точках: як працюють
Що з’ясували вчені
Під час експериментів виявилось, що легувальний агент нового типу поліпшив електрохімічні характеристики твердого вуглецю, який служить анодним матеріалом. Отриманий матеріал, легований фосфором і карбонізований за 1300 °C, мав оборотну місткість 341 мАг/г за щільності струму 20 мА/г і ККД 83%.
Вчені вважають, що потенціал твердого вуглецю, легованого фосфором «на кавовій гущі», досить великий. Адже такий вдосконалений карбон здатний збільшити термін зберігання енергії натрій-іонними батареями.
Одним із примітних аспектів є використання кавових відходів як вихідного матеріалу для синтезу твердого вуглецю. Вибір припав на кавову гущу, перш за все, тому що вчені прагнуть зробити батареї екологічно чистими, наскільки це можливо. Також вони взяли до уваги й той фактор, що щорічно у світі накопичується 18 млн тонн кавової гущі. І ще одним впливовим фактором стала унікальна лігноцелюлозна структура кавових відходів.
Вас може зацікавити: Microsoft відкрила новий матеріал, який замінить звичайні акумулятори
Таким чином, вчені виявилися близькими до того, щоб розв’язати проблеми, пов’язані з нерівномірним розподілом і нестачею літієвих ресурсів, запропонувавши альтернативне рішення.
Загалом, дослідження дає цінну інформацію про синтез та оптимізацію твердого карбону для натрій-іонних акумуляторів. Результати мають значення для розробки більш ефективних і стійких рішень зі зберігання енергії, особливо в контексті натрій-іонних батарей.
Раніше ми писали, що китайський стартап Betavolt представив нову ядерну батарею. Стверджується, що вона може виробляти електроенергію протягом 50 років без необхідності зарядки або обслуговування.
Також інженери американської компанії Ambient Photonics розробили сонячні батареї, які завдяки особливому барвнику заряджаються навіть в умовах слабкого освітлення, виробляючи при цьому багато енергії.
Сонячні батареї нового типу є двосторонніми, через що можуть збирати та генерувати достатньо енергії для живлення електроніки. В ході вже проведених дослідів підтвердилось, що така батарея може повністю заряджати пульт від телевізора та комп’ютерні миші.
Ознайомтесь з іншими популярними матеріалами:
Створено бездротову зарядку, яку можна імплантувати в тіло
Вчені створили синаптичний транзистор, який імітує людський мозок
Вчені придумали, як запобігти вибухам акумуляторів
За матеріалами News Wise
