Аллерген приспособили в качестве анода для аккумулятора

Аллерген приспособили в качестве анода для аккумулятора

Ученые предложили использовать пыльцу в литий-ионных аккумуляторах в качестве сырья для создания анодов. Статья была опубликована в журнале открытого доступа Scientific Reports.

Чтобы получить материал для электродов, исследователи подвергли пыльцу рогоза и пчелиную пыльцу твердотельному пиролизу в присутствии инертного газа аргона. Полученные углеродные микроструктуры были активированы воздухом при температуре в 300 градусов Цельсия, а затем их проверили на пригодность в качестве анодов для литий-ионных батарей при комнатной и слегка повышенной (50 градусов Цельсия) температурах.

Пыльца рогоза и пчелиная пальца отличались друг от друга по своей форме и размерам. После процедуры пиролиза ученые обнаружили, что полученные углеродные микроструктуры также отличались по своей морфологии. Результаты сканирующей электронной микроскопии показали, что активированный уголь из пчелиной пыльцы состоял из остроконечных частиц и крошечных сфер, в то время как уголь из пыльцы рогоза выглядел, как сплющенные шары. Затем ученые сделали электроды из углеродных микроструктур и подвергли электрохимическим проверкам. При скорости заряда в 10 часов уголь из рогозной пыльцы обладал емкостью заряда в 590 миллиампер-час (мА·ч) на грамм вещества при 50 °C и 382 мА·ч/г при 25 °С. Уголь из пчелиной пыльцы характеризовался меньшей мощностью.

Результаты исследования продемонстрировали, что пыльца является подходящим и доступным источником углеродных микроструктур для создания анодов в литий-ионных аккумуляторах. При этом важное значение имеют форма и размеры пыльцевых зерен, от которых зависит емкость аккумулятора, что дает возможность выбирать сырье с наиболее оптимальными свойствами для будущих анодов.

Коммерческие литий-ионные аккумуляторы были впервые выпущены в продажу корпорацией Sony в 1991 году и до сих пор остаются доминирующей технологией хранения энергии для портативных устройств и электрических транспортных средств. В первых аккумуляторах качестве анодных пластин применялся графит, однако такие батареи были подвержены риску взрыва из-за образования литиевых дендритов. Сейчас для анодов используется твердый углерод, который решает эту проблему, однако ученые ищут способы, которые позволили бы увеличить емкость заряда материала.

Александр Еникеев.   

N+1

Похожие новости:
Ученые пытаются создать новое поколение батарей
Ученые пытаются создать новое поколение батарей, способных накапливать больший электрический заряд, чем известные ныне литий-ионные. Одним из таких перспективных направлений поиска являются литий-воздушные (Li-air) батареи, привлекательные тем, что, теоретически, они имеют значительно более ..
2013-10-1 2032 0 Технология
0
Воздух может заряжать аккумуляторы электромобилей
Британские исследователи сделали важный шаг в развитии литий-воздушных аккумуляторов, устройства, которое должно увеличить емкость в 3-5 раз, чем в ныне существующих литий-ионных. После ввода в эксплуатацию таких аккумуляторов будет возможно путешествовать по стране с полностью функционирующим ноутбуком, или говорить по телефону, не заряжая ..
2012-07-24 2709 0 Технология
0
Литий-ионные аккумуляторы отучат взрываться при перегреве
Ученые из Стэнфордского университета разработали литий-ионные аккумуляторы, способные самостоятельно отключаться при повышении температуры. Исследование опубликовано в Nature Energy.Новый аккумулятор покрыт тонкой полимерной пленкой, в поверхность которой впаяны покрытые графеном наночастицы никеля, которые выступают в роли ..
2016-01-12 1765 0 Технология
0
Физики создали нанотермометры для замера температуры единичных клеток
Китайские и американские физики создали миниатюрные нанотермометры на основе так называемых квантовых точек, микроскопических источников света, при помощи которых можно отслеживать температуру клеток в организме и отдельных их частей, что поможет медикам бороться с инфекционными болезнями и воспалениями, говорится в статье, ..
2015-07-16 3328 0 Технология
0
Прорыв в разработке аккумуляторных батарей
Представьте себе мобильный телефон, который держит заряд больше недели, а затем заряжается за 15 минут. Фантастика? Но она может стать реальностью благодаря новому исследованию ученых Северо-Западного университета (г. Эванстон, штат Иллинойс, США). Команда инженеров разработала электрод ..
2011-12-21 8737 0 Технология
0
Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек
Химики из Университета Калифорнии разработали рекордно устойчивые к перезарядке электроды на основе тонких волокон. По словам исследователей, подобный материал для литий-ионных батарей позволит обеспечить сотни тысяч циклов зарядки без падения электрической емкости. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy ..
2016-04-21 1971 0 Технология
0
Создана растворимая батарейка для имплантируемой электроники
Инженеры из Университета Иллинойса создали батарею на основе тонкопленочного магния, которая при имплантации через некоторое время полностью разлагается, не оставляя токсичных следов. Ее описание опубликовано в журнале Advanced Materials, кратко о батарее пишет Nature. Ученые разработали несколько вариантов ..
2014-03-27 1311 0 Технология
0
Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз
Команда ученых во главе со специалистами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружила новый тип кремний-углеродных нанокомпозитов, из которых можно изготовить электроды, повышающие емкость современных аккумуляторов в 10 раз. Новый электрод позволяет минимум в 5 раз увеличить электрическую мощность батарей и создавать более ..
2012-03-23 3215 0 Технология
3
Исследователи создали микробатарею с помощью голографии
Миниатюризация электронных устройств предъявляет совершенно новые требования также и к габаритам источников питания. При маленьких размерах такие батареи должны обеспечивать устройства достаточно высокой мощностью. Некоторые одиночные успехи в этом направлении есть. Например, в 2013 году ..
2015-05-19 1367 0 Технология
-1
Из древесины сделали экологически чистую нанобатарею
Ученые разработали батарею из тончайшего древесного слоя, покрытого оловом, которая в перспективе может дать толчок для производства крошечных, долговечных, эффективных и экологически чистых источников энергии. Устройство в 1000 раз тоньше, чем лист бумаги. Лянбин Ху, Дэн Ли и его коллеги отмечают, что сегодня ..
2013-06-24 2079 0 Технология
0
Будущие батареи будут работать на сахаре
Исследователи из Токийского научного университета обратили свой пристальный взор на сахар в надежде, что с помощью данного продукта питания наконец-то удастся решить проблему растущих расходов, связанных с созданием литий-ионных батарей. Возможно, ученые обнаружили идеальный компонент для создания ..
2012-10-5 2382 2 Технология
0
Помпоны из графена приспособили для аккумуляторов будущих смартфонов
Ученые из южнокорейского университета изготовили самые необычные 3D-помпоны их графена (сростки тонких лепестков на подобии помпона или шарика из гофрированной бумаги), что должно позволить использовать это вещество в батареях. Графен является одним из лучших электропроводников в мире, однако его структурное строение не позволяет ..
2015-01-22 6445 0 Технология
-2
Нановолокна из диоксида титана имеют необычные свойства
Учёные из Наньянского технологического университета (Сингапур) под руководством Даррена Суна преуспели в создании наноматериала с весьма низкой стоимостью и множеством потенциальных способностей. По сути, это титановые белила (TiO2) — массово производимое недорогое вещество, с которым мы сталкиваемся каждый день. ..
2013-03-21 3226 0 Технология
0
Литий-серные батареи оказались вдвое лучше литий-ионных
Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли разработали продвинутые аккумуляторы на основе серы и лития, которые в будущем могут найти применение в смартфонах и планшетниках. Тип литий-серных батарей (Li-S), придуманный компанией Sion Power в 2004 году, превосходил нынешние литий-ионные ..
2013-12-2 3037 0 Технология
0
Изобретена краска, работающая как аккумулятор
Группа исследователей из Университета Райса (США) придумала новый "форм-фактор" литий-ионного аккумулятора. Он представляет собой ту же батарею, которая используется в смартфонах и ноутбуках, только в сжиженном виде. Обычный литий-ионный аккумулятор по сути является набором из пяти слоев (два электрода, два коллектора ..
2012-07-2 2096 0 Технология
0