Ученые создали эффективные батареи из крабов и креветок: в чем их преимущества

Ученые из американских университетов Хьюстона и Мэриленда нашли способ создавать батареи из переработанных панцирей крабов. Они описали метод в статье, опубликованной в журнале Matter, передает New Atlas.

В настоящее время самым распространенным типом аккумуляторов являются литиевые — они обладают высокой плотностью хранения энергии при достаточно компактных размером, однако весьма дорогие в производстве и могут загореться. Кроме того, они несут значительный вред для экологии, например, полипропиленовые и поликарбонатные сепараторы, которые входят в состав таких аккумуляторов, разлагаются сотни или тысячи лет.

Команда во главе с Лянбинг Ху увидела перспективу в цинковых батареях — этого материала в земной коре намного больше и его добыча обходится дешевле. Ученым уже удалось создать прототипы с высокой удельной мощностью, и технология оказалась не более затратной, чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Главным недостатком таких батарей является довольно короткий срок службы, но ученым удалось решить эту проблему, сделав устройство перезаряжаемым и более надежным при помощи природного материала под названием хитозан.

Хитозан — это производный продукт хитина, который покрывает клеточные стенки грибов, кальмаров, а чаще всего он встречается в природе на экзоскелетах ракообразных, включая крабов, креветок и омаров. Панцири этих животных можно легко получать из отходов морепродуктов, которые выбрасываются в больших количествах.

Исследователи собрали прототип с электролитом из хитозана, который взаимодействует с цинковым электродом. Он показал обнадеживающие результаты во время испытаний. Конструкция батареи предотвратила образование щупальцеобразных наростов, дентритов, которые могут снизить производительность, и показал "исключительную циклическую стабильность", сохранив эффективность 99,7% в течение 1000 циклов при работе с высокой плотностью тока 50 мАч на квадратный см.

По словам ученых, благодаря экологически чистым материалам около двух третей аккумулятора будут быстро разлагаться бактериями, в частности, хитозановый электролит — всего за пять месяцев. Оставшийся цинк можно переработать.

"Я надеюсь, что в будущем все компоненты аккумуляторов будут биоразлагаемыми", — сказал Ху.

Ранее писали, что в Финляндии запустили первую в мире песочную батарею. Специальный комплекс превращает электроэнергию в тепло, которое накапливается и может быть использовано во время отопительного сезона.

Недавно ученые из Сингапура представили батарею, которая добывает электричество прямо из воздуха. Устройство выглядит как кусок ткани, покрытый солевым раствором, углеродными чернилами и специального водопоглощающего геля.