Экологически чистые батареи можно сделать из листьев

Экологически чистые батареи можно сделать из листьев

Для изготовления батареи исследователи из США использовали обыкновенный дубовый лист

Общеизвестно, что обычный лимон или даже картофель можно превратить в батарейку, однако на сей раз американские учёные пошли дальше. Они создали батарею из дубового листа и небольшого количества натрия.

В отличие от фруктовой или овощной версии, такой аккумулятор невозможно изготовить в домашних условиях. Листья надо нагревать при температуре в тысячу градусов по Цельсию в течение часа (тогда все побочные вещества выгорают, и остаётся только углерод).

Технология была разработана специалистами факультета материаловедения и инженерии Мэрилендского университета. Исследователи использовали обугленные дубовые листы, которые затем покрыли натрием – мягким серебристо-белым и очень химически активным металлом.

Он использовался в качества отрицательного полюса батареи, или анода.

Сухих листьев очень много, и всё, что мы сделали, – собрали их с земли здесь, на территории университетского кампуса, – рассказывает один из авторов работа Хунбянь Ли (Hongbian Li). – Ряд исследований показал, что можно использовать самые различные материалы, дынные корки, банановую кожуру, торф, однако листья – самый легкодоступный вариант.

Большинство аккумуляторов в настоящее время изготавливаются с использованием лития, однако исследователи стремятся разрабатывать новые аккумуляторы на основе натрия, так как он способен вмещать больший заряд (но при этом выдерживает меньше циклов зарядки-разрядки).

Ещё одна проблема: экспертам до сих пор не удавалось найти анодный материал, который был бы совместимым с натрием, а также прост и экономичен в производстве.

Теперь же исследователи из Мэриленда нагрели лист для того, чтобы оставить только базовую углеродную структуру. На нижней стороне листа остались поры, используемые листом для поглощения воды.

В данном случае они пригодились для поглощения натриевого электролита, несущего электрический заряд. Верхние слои углерода, которые делали листья жёстче, превратились в нанострутурированный углерод, поглощающий натрий.

По мнению учёных, естественная форма листа идеально соответствует потребностям батареи – низкая площадь поверхности с минимумом дефектов, множество близко расположенных мелких структур, внутренние структуры необходимого размера и форма, которая подходит для впитывания электролита. В целом, лист предназначен природой для хранения энергии и её последующего использования.

В настоящее время учёные не строят планов по коммерциализации технологии, однако они полагают, что их разработка – первый шаг к созданию экологически чистых аккумуляторов.

Подробнее о технологии можно прочитать в издании Applied Materials and Interfaces.

как сделать батарейки из пивных банок.(green energy)


Читать также:

Читайте также: