Группа исследователей из Японии и Китая предложила использовать панцири ракообразных в качестве альтернативы литий-ионным аккумуляторам. Созданная ими технология позволяет изготовить из ракушек углеродный анод для перезаряжаемых батарей на основе натрия.
Чтобы сделать свой «крабовый углерод», исследователи нагревали панцири ракообразных до температуры, превышающей 500 °С. После этого они добавляли полученный углерод к раствору либо сульфида олова, либо сульфида железа, а затем сушили их, чтобы сформировать аноды. Пористая волокнистая структура крабового углерода обеспечивает большую площадь поверхности, что повышает проводимость материала и способность эффективно транспортировать ионы натрия.
В традиционных современных аккумуляторах используется литий-ионная структура. Она хорошо зарекомендовала себя, но литий — довольно редкий и дорогой металл. В качестве альтернативы различные лаборатории работают над производством натрий-ионных батарей. Хотя химически ионы натрия похожи на литий, они крупнее и, следовательно, несовместимы с анодом литий-ионного аккумулятора, который обычно изготавливается из графита.
Углерод, полученный из крабов, позволил создать пористый, волокнистый анод с большой площадью поверхности, который улучшил проводимость и способность транспортировать ионы натрия. Исследователи показали, что в модели батареи как оловянные, так и железные композиты демонстрируют возможность перезарядки, по крайней мере, в течение 200 циклов. Хотя это все еще меньше, чем у литиевых батарей, это большой прорыв для альтернативной технологии.
Исследователи отмечают, что для производства достаточно крабовых панцирей, которые формируются в качестве отходов пищевой промышленности. Увеличение добычи не потребуется.
Читать далее:
Храм, которому 2 700 лет, нашли в Судане. Он удивил ученых
Биохимики определили наиболее вероятное вещество, «запустившее» жизнь на Земле