Акумулятор з деревних відходів: у Німеччині створили новий тип батареї

Новий тип натрій-іонного акумулятора можна використовувати для стаціонарних або мобільних систем зберігання енергії, де не потрібна швидка зарядка. Про це йдеться в пресрелізі Інституту Фраунгофера.

Повідомляється, що метою дослідження було перетворення лігніну, полімеру, що міститься в деревині та зазвичай вважається промисловим відходом, на високоефективний матеріал для акумуляторів.

Як пояснюють вчені, лігнін є важливим структурним компонентом деревини. Він відповідає за її міцність і жорсткість. Він складається переважно з вуглеводневих будівельних блоків, які можуть використовуватися в різних хімічних процесах, зокрема як електродний матеріал для акумуляторів.

"Ми хочемо уникнути використання критично важливих металів, таких як літій, кобальт і нікель, у ланцюжку створення вартості акумуляторів. Ми також прагнемо мінімізувати вміст фтору в електродах та електролітах, і ми тестуємо, якою мірою ми можемо його усунути", — пояснив науковий співробітник Лукас Меденбах.

Щоб використати потенціал лігніну, отриманого від німецької целюлозно-паперової фабрики Mercer Rosenthal GmbH, вчені розробили на його основі матеріал для застосування в негативному електроді акумулятора.

Лігнін був термічно оброблений в інертних умовах, що призвело до утворення твердого вуглецю, структура якого дуже підходить для оборотного зберігання іонів натрію. Твердий вуглець пропонує високі електрохімічні характеристики, чудову циклічну стабільність та низькі виробничі витрати, особливо коли він отриманий з екологічно чистої сировини.

Важливо ШІ знайшов нові матеріали для передових акумуляторів: вчені попередили про небезпеку

Ранні випробування показали, що твердий вуглець на основі лігніну може запропонувати стійку альтернативу традиційним матеріалам, що використовуються в натрій-іонних батареях.

"Після 100 циклів заряджання та розряджання лабораторний елемент не показує значної деградації. Мета полягає в тому, щоб продемонструвати 200 циклів заряджання та розряджання для повного елемента ємністю 1 Аг до кінця проекту", — зазначив Меденбах.

Нагадаємо, німецькі вчені розробили літій-сірчаний твердотільний акумулятор, який потенційно може конкурувати з традиційними літій-іонними акумуляторами.

Фокус також повідомляв, що команда дослідників з Китаю розробила конструкцію літій-іонних акумуляторів, що значно знижує ймовірність загоряння.