Шкірка екзотичного фрукта - тепер деталь акумулятора

 

Шкірка пітахаї - яскрава, м'яка і абсолютно непотрібна після того, як фрукт з'їдено… Щороку мільйони тонн цих відходів вирушають прямо на звалища.

Але дослідники з Китаю вирішили переосмислити цей "сміттєвий" матеріал і знайшли йому застосування, далеке від компосту.

За допомогою одноетапної карбонізації - простіше кажучи, контрольованого випалювання - вченим вдалося перетворити шкірку драконячого фрукта на самостійну вуглецеву плівку.

Цей матеріал вони вставили всередину літій-сірчаного акумулятора як проміжний шар. Сам по собі він не генерує енергію, проте діє як бар'єр, що блокує руйнівну міграцію розчинних сполук усередині батареї - явище, яке інженери називають "ефектом човника" і яке є головною причиною швидкої деградації таких пристроїв.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Чи можна постійно користуватися ноутбуком, не відключаючи його від мережі: експерти відповіли

Літій-сірчані батареї давно приваблюють дослідників своїми теоретичними показниками - до 2600 Вт·год на кілограм, що в рази перевищує можливості звичних літій-іонних аналогів.

На практиці ж вони розряджалися вже після кількох десятків циклів. Вуглецева плівка з пітахаї змінила ситуацію: після трьохсот циклів зарядки батарея зберігала стабільну робочу ємність.

Ця технологія цікава не лише в контексті великої енергетики. Навіть звичний блок живлення для ноутбука міг би виграти від акумуляторів із вищою питомою ємністю та кращою зносостійкістю - адже легші й довговічніші батареї означають менший нагрів, компактніші корпуси та довший термін служби пристроїв.

Випадок із драконячим фруктом - не виняток, а частина ширшого тренду. Лабораторії по всьому світу активно вивчають агропромислові відходи як джерело вуглецевих матеріалів для енергетики.

У Сінгапурі апельсинова шкірка допомогла ефективно вилучати кобальт і літій зі старих акумуляторів - із результатами, порівнянними з промисловою хімією. Бананова шкірка, лушпиння арахісу, залишки гранатів - усе це стало об'єктом серйозних наукових розробок.

Промисловий інтерес до теми вже очевидний. Такі автогіганти, як Stellantis, укладають партнерські угоди щодо літій-сірчаних технологій, прагнучи зменшити залежність від дорогих нікелю та кобальту.

Компанія Lyten планує відкрити гігафабрику для виробництва подібних батарей у Неваді вже найближчим часом. Якщо технологія вийде на масштаб, вона здатна змінити не лише електромобілі, а й усю портативну електроніку - зробивши її легшою, дешевшою та екологічно свідомішою.

×