Удвічі краще, ніж у смартфонів: учені навчилися робити нові батареї з паперу

Батарея
Фото: Getty Images | Ілюстративне фото: заряд батареї

Розташування паперових волокон і безполум'яна піч дозволили створити надійні та гнучкі вуглецеві електроди.

Учені з Сінгапуру навчилися робити з побутових відходів батареї вдвічі кращі за ті, що використовують сучасні смартфони. Про це пише видання Chemical Engineering.

Співробітники Наньянського технологічного університету розробила новий метод обробки паперових одноразових упаковок, пакетів і картонних коробок, перетворюючи їх на електроди для батарей, що перезаряджаються. Дослідники за допомогою лазера розрізали паперові відходи на тонкі листи з решітками різної форми, потім їх нагріли до 1200 градусів за Цельсієм у спеціальній печі без полум'я. У результаті папір перетворився на чистий вуглець, водяну пару й олії.

Добутий вуглець вчені перетворили на аноди (точніше, електроди). Отримані елементи продемонстрували чудову довговічність, гнучкість і електрохімічні властивості, які пов'язують зі структурою паперових волокон. Лабораторні випробування показали, що батарея з таким анодом витримує до 1200 циклів зарядки та розрядки — вдвічі більше, ніж акумулятори сучасних смартфонів. Крім того, вони вп'ятеро краще витримують фізичні навантаження, поглинаючи удари.

Сінгапурські дослідники подали заявку на патент своєї технології в NTUitive, інноваційній і корпоративній компанії NTU, щоб у майбутньому вивести її на комерційний ринок. Вони звернули увагу, що карбонізація паперу відбувається без спалювання кисню, тому виділяється трохи вуглекислого газу.

Раніше писали, як учені створили дешеву батарею із солі, яка в чотири рази краща за літієві. Вони використовували натрієво-сірчаний електроліт, вуглецеві електроди й процес термічного розкладання елементів.

У листопаді писали про нову гібридну батарею, яка заряджається всього за 72 секунди. Конструкція, що поєднує особливості акумулятора та суперконденсатора, витримує в десятки разів більше циклів заряджання, ніж літієві аналоги.