Шелк для батарей

Шелк может стать новым материалом для повышения производительности аккумуляторных батарей

Сегодняшние аккумуляторные батареи присутствуют во всех видах мобильной электроники, от портативных гаджетов до электромобилей. Но, к разочарованию потребителей, ни одна из этих батарей не продержится долго без подзарядки. Литий-ионные аккумуляторы следующего поколения могут держать больший заряд и иметь большее число циклов, благодаря новому материалу полученному из натурального шелка.

Ученые из Технологического института Пекина обнаружили, что их новый материал из фиброин шелка, способен не только выдерживать длительность в 10000 циклов, но и также хранит в пять раз больше лития, чем это делает графит, который является наиболее распространенным выбором для анода (отрицательного электрода) в литий-ионном аккумуляторе.

Ученые и производители батарей постоянно ищут способ чтобы повысить производительность, используя разнообразные способы по замене такого важного элемента в батареях как графит, в том числе кварцевый высокотемпературный песок, который в три раза производительней в батарее размером с монету. Но все громкие, научные методы по увеличению емкости, все еще остаются за рамками широкого использования.

Ученые Пекина ставились целью найти устойчивый биовозобновляемый источник, который бы превосходил графит. И они обнаружили такой, этим материалом оказался натуральный шелк, который при специальной обработке может быть использован для создания углеродного нанолиста, и потенциально может быть использован в устройствах хранения энергии.

Похожие материалы: Инфографика: «Жареный» графен может стать ключом к аккумуляторам будущего 

Чуанбао Цао (Chuanbao Cao) и его коллеги из Технологического института Пекина, считают, что углерод является ключевым компонентом в коммерческих литий-ионных устройствах хранения энергии, включая батареи и суперконденсаторы.

будущее аккумуляторных батарей
Шелк (вверху), Графит (слева) — чтобы создать пористый, легированный азотом углеродный нанолист (справа) — улучшенный материал, с ультра-высокой пропускной способностью для анода батареи и суперконденсатора (credit: Jianhau Hou et al./ACS Nano)

Исследователи успешно включил свой материал в прототип батареи, которая имела емкость 1865 mAh/g — что в пять раз больше чем теоретическая емкость графита (372 mAh/g) — при плотности тока 0.1 A/g, и сохранилась высокая стабильность в 92 процента после прохождения в 10000 циклов. Проще говоря, такие аккумуляторы прослужат гораздо больше времени, чем обычные литий-ионные аккумуляторы.

Исследователи считают, что их метод может быть легко масштабируемый для коммерческого использования, и также отмечают, что их материал может найти применение в натрий-ионных батареях, и быть использован в ячейках хранения водорода и в других гибридных устройствах хранения энергии.

Доклад об исследовании был опубликован в журнале ACS Nano.

Источник: Gizmag.com

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Шелк может стать новым материалом для повышения производительности аккумуляторных батарей: 1 комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *