Літій-іонні батареї використовуються по всьому світу в багатьох пристроях – від стільникових телефонів до електромобілів. При цьому вартість графітового матеріалу, з якого виготовляється анод, може складати від 10 до 15% від загальної вартості батареї. Крім того, варто зазначити, що на цей час близько 70 відсотків усього графіту, який використовується для виробництва літій-іонних батарей, надходить з Китаю. Тому дослідники в усьому світі працюють над пошуком менш дорогих і менш політично чутливих джерел цього матеріалу.
Що трапилося
Група дослідників з Наньянського технологічного університету (NTU) у Сінгапурі розробила новий технологічний процес. Він дозволяє переробляти макулатуру, що утворюється з одноразового упаковування, мішків та картонних коробок, на чистий вуглецевий матеріал. А вже його можна використовувати для виготовлення анодів у літій-іонних акумуляторах.
Результати тестування
Під час тестування вуглецевий анод, створений командою NTU, виявився принаймні вдвічі міцнішим за стандартний анод, який використовується у стандартному акумуляторі мобільного телефону. Він витримав принаймні 1200 циклів заряджання та розряджання. Вчені також з’ясували, що анод, створений із макулатури, виявився більш стійким (у більш ніж п’ять разів) до ударних навантажень і грубого поводження у порівнянні із традиційними матеріалами, з яких виготовляють аноди.
Підписуйтесь на Mediasat в Telegram: тут найцікавіші новини зі світу технологій
Як це працює
Технологічний процес, розроблений дослідниками з NTU, допоможе також розв’язати проблему макулатури. Зокрема – крафтових паперових пакетів, які у 2020 році становили майже одну п’яту всіх відходів, що утворював Сінгапур. Безпосередньо новий метод полягає у наступному. Тонкі аркуші паперу розрізаються за допомогою лазера та з’єднуються у блоки різної геометрії. Потім ці паперові структури нагрівають до 1200 градусів Цельсія в печі без кисню, перетворюючи папір на чистий вуглець. Саме його потім і використовують для виготовлення анодів акумуляторів.
Нагадаємо, раніше вчені створили паперову батарейку, яка активується водою.
