Китайські науковці створили інноваційні енергомісткі дешеві батареї із звичайних відходів

The Cool Down інформує: науковці з Гарвардського університету використали відходи чайного листя, щоб розробити дешеву енергомістку натрій-іонну батарею.

Вчені пояснили: раніше такі батареї мали суттєві недоліки — низьку місткість і швидкість заряду, короткий термін служби. Саме тому вони поступилися літій-іонним батареям, які на сьогодні є лідерами акумуляторних технологій. Проблема натрій-іонних пристроїв полягає у тому, що великий розмір іонів натрію обмежує швидкий рух усередині компонентів батареї.

Нове дослідження показало, що проблему можна вирішити. Використовуючи високі температури, дослідники перетворили сирі стебла чайного листа на “твердий вуглець” і обробили його кислотою, щоб знизити втрату потужності. Отриманий пористий матеріал забезпечив відмінне проникнення електроліту і поглинання іонів натрію. Анод, створений на базі наноматеріалу, витримав понад 1000 циклів зарядки/розрядки, при цьому щільність енергії була порівнянна з комерційними літій-іонними батареями.

Матеріал на основі чайних стебел отримав назву TS-1400-HCl. Його початкова місткість на 70% вища, ніж у “класичного” анода, який складається з композиту фосфіду сірки з вуглецем. Також TS-1400-HCl на 91% ефективніший, ніж звичайний анод, у першому циклі заряджання/розряджання і у 7–9 разів довговічніший протягом 500-та циклів. Науковці впевнені, що новий матеріал можна легко виробляти в промислових масштабах.

Раніше китайські дослідники з Цзянсуського університету науки та технологій розробили надтонкий і гнучкий матеріал для сонячних батарей. Новий пристрій за своєю ефективністю не поступається класичним аналогам. «Ми створили кремнієві сонячні панелі товщиною всього 50 мікрометрів — тонше аркуша паперу формату А4 — які можна згинати, і вони набагато ефективніші, ніж звичайні», — прокоментували тоді розробники.