Ученые создали аноды батарей из пыльцы

По мере того, как наша зависимость от мобильных устройств растет и мы продолжаем переход к электромобилям, существует необходимость не только развивать более эффективные батареи, но найти более доступные и качественные материалы, с помощью которых их создают.

С этой целью исследователи разработали анод для литий-ионных батарей, используя пыльцу пчел и камышей.Широко используемый графит, который служит в качестве анода в большей части современных литий-ионных батарей, имеет свою долю недостатков.

Помимо его ограниченной емкости, подготовка материала для использования включает использование таких химикатов, как плавиковая и серная кислоты, что приводит к опасным отходам и не является ни дешевым, ни дружественным к окружающей среде.

В поисках более экологичных решений исследователи обратились к ряду физических или переработанных материалов, чтобы построить анод, который является электродом, хранящим ионы лития в качестве зарядки батареи.

К их числу относятся грибы Portabella, скорлупки арахиса и даже старые автомобильные шины.С аналогичным подходом исследователи из Университета Пердью смогли использовать пыльцу от пчел и камышей, чтобы произвести архитектуру углерода для анода батареи.

Они подвергали пыльцу высоким температурам в камере, содержащей газ аргон, - этот процесс называется пиролиз, в результате которого получают чистый углерод.

Эти углеродные частицы затем нагревали до более низкой температуры около 300°C в присутствии кислорода, который привел к порам в структурах, в свою очередь увеличивая их способность накопления энергии.

Затем команда проверила анод при температурах 25 и 50°C, чтобы исследовать, как она работает в различных климатических условиях. Они обнаружили, что она имеет впечатляющую емкость лития 590 мАч/г при 50°С и 382 мАч/г при 25°C (теоретическая емкость сегодняшних графитовых анодов 372 мАч/г).

И хотя ушло 10 часов, чтобы полностью ее зарядить, за один час получили более половины полного заряда. Команда сообщает, что пыльца камыша имела лучшую производительность, чем пчелиная.

"Наши результаты показали, что возобновляемая пыльца может производить архитектуру углерода для анодных применений в устройствах хранения энергии", - говорит Вилас Пол, доцент Университета Пердью.

Исследователи подчеркивают, что работа находится на очень раннем, концептуальном этапе, который касается только анодов, полученных из пыльцы. Теперь они намерены изучить его практический подход, исследуя, как они работают в батареях с коммерческим катодом.