Кожура экзотического фрукта - теперь деталь аккумулятора

 

Кожура питахайи - яркая, мягкая и совершенно ненужная после того, как фрукт съеден… Ежегодно миллионы тонн этих отходов отправляются прямо на свалки.

Но исследователи из Китая решили переосмыслить этот "мусорный" материал и нашли ему применение, далекое от компоста.

С помощью одноэтапной карбонизации - проще говоря, контролируемого выжигания - ученым удалось превратить кожуру драконьего фрукта в самостоятельную углеродную пленку.

Этот материал они вставили внутрь литий-серного аккумулятора в качестве промежуточного слоя. Сам по себе он не генерирует энергию, однако действует как барьер, блокирующий разрушительную миграцию растворимых соединений внутри батареи - явление, которое инженеры называют "эффектом челнока" и которое является главной причиной быстрой деградации таких устройств.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Можно ли постоянно использовать ноутбук, не отключая его от сети: эксперты ответили

Литий-серные батареи давно привлекают исследователей своими теоретическими показателями - до 2600 Вт·ч на килограмм, что в разы превышает возможности привычных литий-ионных аналогов.

На практике же они разряжались уже после нескольких десятков циклов. Углеродная пленка из питахайи изменила ситуацию: после трехсот циклов зарядки батарея сохраняла стабильную рабочую емкость.

Эта технология интересна не только в контексте крупной энергетики. Даже привычный блок питания для ноутбука мог бы выиграть от аккумуляторов с более высокой удельной емкостью и лучшей износостойкостью - ведь более легкие и долговечные батареи означают меньший нагрев, более компактные корпуса и более длительный срок службы устройств.

Случай с драконьим фруктом - не исключение, а часть более широкой тенденции. Лаборатории по всему миру активно изучают агропромышленные отходы как источник углеродных материалов для энергетики.

В Сингапуре апельсиновая кожура помогла эффективно извлекать кобальт и литий из старых аккумуляторов - с результатами, сопоставимыми с промышленной химией. Банановая кожура, шелуха арахиса, остатки гранатов - все это стало объектом серьезных научных разработок.

Промышленный интерес к этой теме уже очевиден. Такие автогиганты, как Stellantis, заключают партнерские соглашения по литий-серным технологиям, стремясь уменьшить зависимость от дорогостоящих никеля и кобальта.

Компания Lyten планирует открыть гигафабрику по производству подобных батарей в Неваде уже в ближайшее время. Если технология выйдет на масштаб, она способна изменить не только электромобили, но и всю портативную электронику - сделав ее легче, дешевле и экологичнее.

×