Аккумуляторы станут делать из древесины


Европейские физики разработали технологию, которая позволяет превращать «бурый ликер» — жидкие отходы с целлюлозно-бумажных комбинатов — в дешевые и экологичные электроды для литиево-ионных аккумуляторов и других источников электричества.

Об это говорится в статье, недавно опубликованной в журнале Science.

Олле Инганес (Olle Inganas) из университета Линчепинга (Швеция) и его коллега Гжегож Мильчарек (Grzegorz Milczarek) из Технологического университета Познани (Польша) приспособили квинон — переносчик электронов в фотосинтезирующих клетках растений — для работы в современных электрических аккумуляторах в качестве положительного полюса, катода.

Как отмечают исследователи, растения используют молекулы этого ароматического углеводорода для переноса электронов в хлоропластах — центрах фотосинтеза. Помимо этого, длинные полимеризированные цепочки из колец квинона, так называемый лигнин, составляют основу клеточных стенок и играют роль «скелета» растения.

В отличие от целлюлозы, молекулы лигнина не пригодны для изготовления бумаги. В процессе обработки древесины они, вместе с другими ненужными компонентами растительного сырья, отделяются от целлюлозы и выделяются в так называемый «бурый ликер», который впоследствии высушивается и сжигается.

Комбинация из лигнина (шарики) и "лент" полипиррола умеет запасать и отдавать электроны и протоны

Комбинация из лигнина (шарики) и «лент» полипиррола умеет запасать и отдавать электроны и протоны

Иганес и Мильчарек нашли применение для этих отходов — длинные цепочки лигнина оказались подходящим сырьем для изготовления полностью органических катодов для литий-ионных аккумуляторов. В ходе продолжительных экспериментов ученые выяснили, что соединение из относительно длинных фрагментов лигнина и «лент» другого полимера, полипиррола, умеет запасать и отдавать «лишние» электроны и протоны.

Ученые вырастили несколько пленок из этого вещества и проверили, можно ли их использовать в качестве катода аккумулятора. Новые электроды продемонстрировали производительность, приемлемую для производства недорогих и достаточно емких батарей. По словам ученых, удельная емкость их изобретения выше, чем у других полностью органических электродов из различных комбинаций полипиррола и углеродных нанотрубок.

Несмотря на все преимущества, у этих электродов остается серьезная проблема — быстрая разрядка батареи в условиях покоя. Инганес и Мильчарек полагают, что ее можно решить, сменив метод обработки лигнина на более оптимальный.

«Главное преимущество данного материала заключается в его огромной доступности: растения Земли производят тысячи тонн лигнина ежегодно — их клетки состоят на 20-30% из этого вещества. При сборке современных литиево-ионных аккумуляторов инженеры используют дорогостоящие оксиды металлов, и некоторые из них — например, кобальт — достаточно редко встречаются в недрах Земли. С другой стороны, лигнин очень дешев и сейчас он просто сжигается вместе с остальными отходами», — заключает Инганес.

Источник: РИА Новости

Читайте также:
Аккумулятор толщиной в бумажный лист уже возможен
Наноаккумуляторы — новый способ хранения энергии
Ученые создали аккумуляторы, способные заряжаться за секунды
Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз
Особенности контроллеров зарядки Li-ion аккумуляторов
Первая в отрасли тонкопленочная батарея с интегрированным контроллером
Компания Accutronics показала батареи размером с кредитку
Метаноловые батареи от Samsung – пока только для военных

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *