Спецтемы

Из стеклянных бутылок со свалки можно сделать аноды для литий-ионных батарей

Стеклянные бутылки фото

Исследователи из США использовали отходы стеклянных бутылок и дешевые химические процессы для создания нанокремниевых анодов для высокопроизводительных литий-ионных батарей. Полученные аккумуляторы расширят линейку гибридных электрических транспортных средств, и обеспечат больше мощности с меньшим количеством заряда для персональной электроники - смартфонов и ноутбуков.

Статья, описывающая результаты исследования, была опубликована в Nature.

Даже при современной программе утилизации, миллиарды стеклянных бутылок в конечном итоге оказываются на свалках каждый год, что заставило исследователей задаться вопросом использования диоксида кремния, содержащегося в бутылках из-под напитков, который может обеспечить наночастицы чистейшего кремния для литий-ионных аккумуляторов.

Кремниевые аноды могут хранить в 10 раз больше энергии, чем обычные графитовые аноды, но процессы расширения и усадки во время заряда и разряда делают их неустойчивыми. Кремний на наноуровне, как было показано, уменьшает эту проблему, позволяя создать литиево-ионные батарейки, которые хранят почти в четыре раза больше энергии, чем с обычными графитовыми анодами.

Для создания анодов нового типа, ученые использовали трехступенчатый процесс, в который вовлечены дробление и измельчение стеклянных бутылок, а так же магнезиотермические реакции для преобразования диоксида кремния в наноструктурированный кремний и покрытие наночастиц кремния углеродом для повышения их стабильности и свойств накопления энергии.

Как ожидается, батареи, сделанные с помощью стеклянных бутылок, значительно превзойдут традиционные аккумуляторы в лабораторных испытаниях. Их электроды продемонстрировали отличную производительность с мощностью ~1420 мАч/г после 400 циклов.

Одна стеклянная бутылка обеспечивает достаточно нанокремния для сотни батареек.

Это исследование одним из целой серии проектов по созданию анодов литий-ионных аккумуляторов из экологически чистых материалов. Предыдущие исследования были направлены на разработку и испытания анодов из диатомовых грунтов, песка и даже грибов шампиньонов.

Автор: Сергей Кузнецов


Комментарии к новости








Другие новости из этого раздела

В Индии запустили поезд, работающий от солнечных батарей

20.07.2017

Индийские железнодорожники выпустили на маршрут первый электропоезд на солнечных батареях. Пока энергия Солнца используется только для обслуживания пассажиров. Государственная железнодорожная...

Ученые создали пленочные нанотранзисторы

16.07.2017

Транзисторы, массово используемые в каждом компьютерном чипе, в настоящее время основаны на материалах полупроводникового типа, обычно на кремнии. Поскольку требования...

Хакеры взломали базу данных постояльцев сети Trump Hotel

12.07.2017

Корпорация Trump Hotel объявила о взломе своих баз данных в 2016 г. Киберпреступникам была доступна вся личная и финансовая информация...

Последние новости







Материалы партнеров