Литий-ионные батареи используются во всем мире во многих устройствах – от сотовых телефонов до электромобилей. При этом стоимость графитового материала, из которого производится анод, может составлять от 10 до 15% от общей стоимости батареи. Кроме того, следует отметить, что в настоящее время около 70 процентов всего графита, используемого для производства литий-ионных батарей, поступает из Китая. Поэтому исследователи по всему миру работают над поиском менее дорогих и менее политически чувствительных источников этого материала.
Что произошло
Группа исследователей из Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре разработала новый технологический процесс. Он позволяет перерабатывать макулатуру, образующуюся из одноразовой упаковки, мешков и картонных коробок, в чистый углеродный материал. А уже этот материал можно использовать для изготовления анодов в литий-ионных аккумуляторах.
Результаты тестирования
Во время тестирования углеродный анод, созданный командой NTU, оказался по крайней мере вдвое прочнее стандартного анода, используемого в стандартном аккумуляторе мобильного телефона. Он выдержал как минимум 1200 циклов зарядки и разрядки. Ученые также выяснили, что анод, созданный из макулатуры, оказался более устойчивым (в более чем пять раз) к ударным нагрузкам и грубому обращению по сравнению с традиционными материалами, из которых изготавливают аноды.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
Как это работает
Технологический процесс, разработанный исследователями из NTU, поможет решить проблему макулатуры. В частности – крафтовых бумажных пакетов, которые в 2020 году составляли почти одну пятую всех отходов, образуемых Сингапуром. Сам метод переработки заключается в следующем. Тонкие листы бумаги разрезаются лазером и соединяются в блоки различной геометрии. Затем эти бумажные структуры нагревают до 1200 градусов Цельсия в печи без кислорода, превращая бумагу в чистый углерод. Именно его затем и используют для изготовления анодов аккумуляторов.
Напомним, недавно ученые создали натрий-серные аккумуляторы, которые в четыре раза мощнее литий-ионных
