Анод для дешевых перезаряжаемых аккумуляторов сделали из крабовых панцирей
Японские и китайские ученые выдвинули идею использования панцирей ракообразных как альтернативу привычным материалам при производстве аккумуляторов. Теорию проверили на практике, создав технологию изготовления из раковин углеродных анодов для перезаряжаемых батарей на базе натрия.
Свою разработку группа авторов новации описала на ресурсе ACS Publications. Для получения нового «базового элемента» для аккумуляторов эксперты прибегли к нагреву панцирей ракообразных до температуры выше 500 °С. Получив таким образом углерод, его смешивали с раствором сульфида олова или сульфида железа, далее эту взвесь высушивали и формировали из данной массы аноды.
У крабового углерода структура отличается пористым волокнистым характером. Это делает его высокопроводимым за счет большой площади поверхности. Что помогает новой конструкции более эффективно транспортировать ионы натрия.
Сегодня в привычных аккумуляторах применяются литий-ионный алгоритм. Он работает довольно продуктивно, но надо понимать, что литий остается дорогим и достаточно редким исходником.
Физики разных стран разрабатывают другой вариант: натрий-ионные батареи. Но тут возникает другое препятствие. Ионы натрия крупнее литиевых, поэтому они несовместимы с традиционным анодом, что изготавливают из графита.
Здесь-то на помощь и могут прийти волокнистые и пористые аноды из «крабового углерода». У них больше поверхность, они имеют отличную проводимость. Железные и оловянные композиты новой модели показали возможности перезарядки в течение 200 циклов, как минимум. Это немного меньше, чем у литиевых батарей, но ученые еще в процессе новаций. И уже сделан серьезный прорыв для осуществления альтернативной технологии.
Есть и еще большой плюс новации: производство не потребует увеличения добычи ракообразных, хватит тех крабовых панцирей, что остаются в виде отходов пищевой промышленности.
