Аллерген приспособили в качестве анода для аккумулятора

Ученые предложили использовать пыльцу в литий-ионных аккумуляторах в качестве сырья для создания анодов. Статья была опубликована в журнале открытого доступа Scientific Reports.

Чтобы получить материал для электродов, исследователи подвергли пыльцу рогоза и пчелиную пыльцу твердотельному пиролизу в присутствии инертного газа аргона. Полученные углеродные микроструктуры были активированы воздухом при температуре в 300 градусов Цельсия, а затем их проверили на пригодность в качестве анодов для литий-ионных батарей при комнатной и слегка повышенной (50 градусов Цельсия) температурах.

Пыльца рогоза и пчелиная пальца отличались друг от друга по своей форме и размерам. После процедуры пиролиза ученые обнаружили, что полученные углеродные микроструктуры также отличались по своей морфологии. Результаты сканирующей электронной микроскопии показали, что активированный уголь из пчелиной пыльцы состоял из остроконечных частиц и крошечных сфер, в то время как уголь из пыльцы рогоза выглядел, как сплющенные шары. Затем ученые сделали электроды из углеродных микроструктур и подвергли электрохимическим проверкам. При скорости заряда в 10 часов уголь из рогозной пыльцы обладал емкостью заряда в 590 миллиампер-час (мА·ч) на грамм вещества при 50 °C и 382 мА·ч/г при 25 °С. Уголь из пчелиной пыльцы характеризовался меньшей мощностью.

Результаты исследования продемонстрировали, что пыльца является подходящим и доступным источником углеродных микроструктур для создания анодов в литий-ионных аккумуляторах. При этом важное значение имеют форма и размеры пыльцевых зерен, от которых зависит емкость аккумулятора, что дает возможность выбирать сырье с наиболее оптимальными свойствами для будущих анодов.

Коммерческие литий-ионные аккумуляторы были впервые выпущены в продажу корпорацией Sony в 1991 году и до сих пор остаются доминирующей технологией хранения энергии для портативных устройств и электрических транспортных средств. В первых аккумуляторах качестве анодных пластин применялся графит, однако такие батареи были подвержены риску взрыва из-за образования литиевых дендритов. Сейчас для анодов используется твердый углерод, который решает эту проблему, однако ученые ищут способы, которые позволили бы увеличить емкость заряда материала.

Александр Еникеев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Для борьбы с глобальным потеплением климатологи порекомендовали заводить меньше детей

Исследователи из Университета Лунда (Швеция) проанализировали эффективность методов сокращения выброса парниковых газов индивидуальными домохозяйствами, которые обычно рекомендуют официальные источники для снижения углеродного следа отдельным человеком. Оказалось, что большинство популярных рекомендаций касательно экологии, представленных в том числе в школьных учебниках, относительно неэффективны. Самыми действенными методами в борьбе с парниковыми газами оказались отказ от автомобиля, авиаперелетов, отказ от мяса и снижение количества детей в семье. Работа опубликована в журнале с открытым доступом Environmental Research Letters.