В Германии создали аккумуляторы из гнилых яблок
Последняя редакция: 16.10.2021
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Испорченные яблоки как источник энергии, на первый взгляд кажется абсурдной идеей, но в Технологическом институте Карлсруэ группа исследователей решила использовать именно этот материал для создания дешевых натрий-ионовых батарей с высокой производительностью. Наверное, технологию, предложенную немецкими исследователями, можно назвать самой зеленой из всех, существующих на сегодняшний день.
Изобретение может использоваться как простой и доступный накопитель энергии, а с развитием технологии натрий-ионовые батареи на основе гнилых яблок смогут составить достойную конкуренцию литий-ионным батареям, которые сегодня широко используются в переносных электронных устройствах и маленьких электромобилях.
Строгая отбраковка (по размеру, окрасу и другим внешним дефектам) приводит к тому, что после сбора урожая яблок остается довольно большое количество неподходящих по стандартам фруктов, которые, как скоропортящийся продукт практически сразу отправляются на утилизацию. К слову, в Европе довольно остро стоит проблема отходов после сбора урожая, некоторые фрукты и овощи довольно быстро загнивают и их невозможно даже пустить на корм животным, малые частные компании предлагают различные способы решения проблемы, но их усилий, как правило, недостаточно.
Исследователи из института Карлсруэ Стефано Пассерини и Даниэль Буххольц предложили необычное и полезное назначение испорченным яблокам. Высушенные фрукты представляют 95%-ый угрод, из которого получается «гиперплотный углерод» - электрод с низкой себестоимостью и высокой производительностью.
Специалисты смогли создать на основе «яблочного углерода» анод, обладающий удельной емкостью 230 мАч/г и сохраняющий свои первоначальные свойства даже после 1000 циклов разряда и заряда батареи.
Ученые отметили, что процент емкости, который теряется после разряда – заряда батареи (так называемая кулоновская эффективность электродов) установился на довольно высоком уровне – 99,1%.
В ходе работы ученые также создали для «яблочной» батареи катод, который отличается экологичностью и высокой производительностью – оксид в несколько слоев позволил получить материал, который можно сравнить с литий-ионными катодами, но с несколькими отличиями – сохранность заряда 90,2 % после более чем 500 циклов и коэффициентом полезного действия более 99,9%.
Литий-ионные аккумуляторы позволяют сохранить большое количество энергии, но в них есть и опасные для жизни и здоровья материалы, к примеру, кобальт, кроме того, себестоимость таких накопителей энергии довольно высокая.
Натрий-ионные аккумуляторы более дешевые и изготавливаются из простых и доступных материалов, но по производительности ни в чем не уступают литий-ионным батареям.
По словам профессора Пассерини, натрий-ионные батареи по производительности уступают литий-ионным всего на 20%, но новая разработка практически сравнивает возможности аккумуляторов.
На сегодняшний день, несмотря на низкую себестоимость, натрий-ионные аккумуляторы не сильно распространены, но ученые уверены, что их разработка именно благодаря доступности и дешевизне станет самым используемым анодным материалом.
[1]