Аноды из ненужного упаковочного наполнителя оказались эффективней тех, что представлены на рынке

Ученые продемонстрировали, как преобразовать ненужные упаковочные материалы в высокоэффективные углеродные электроды для перезаряжаемых литий-ионных батарей, которые превосходят обычные графитовые электроды, демонстрируя экологичный подход для повторного использования отходов.

У каждой батареи есть два электрода — анод и катод. Аноды у большинства современных литий-ионных батарей сделаны из графита. В электролите содержатся ионы лития, которые сохраняются в аноде во время зарядки. И вот теперь ученые из университета Пурдю показали, как произвести аноды из пенопласта и упаковочного наполнителя на основе крахмала.

«У нас осталось много ненужного упаковочного наполнителя после установки нового лабораторного оборудования», вспомнил постдок Винодкумар Эташери. „Профессор Вайлас Пол предложил сделать что-либо полезное из этих остатков“.

Это простое предложение привело к потенциально новому экологичному применению упаковочных наполнителей. Результаты исследования показали, что новые аноды могут заряжаться быстрее и обладают более высокой емкостью по сравнению с доступными на рынке графитовыми анодами, сообщил Пол.

Результаты представлены в ходе 249-й национальной конференции и выставки Американского химического общества в Денвере, 22-26 марта.

«Хотя упаковочные наполнители используются во всем мире как прекрасное решение для доставки, они плохо распадаются, и перерабатываются лишь 10 процентов», отметил Пол. „Вследствие низкой плотности большие контейнеры требуют перевозки и доставки к месту переработки, что достаточно дорого и не обеспечивает много прибыли от вложений“.

Следовательно, упаковочные наполнители чаще закапывают в землю, где они распадаются десятилетиями. И хотя наполнители на основе крахмала более безвредны для среды, чем пенопласт, они содержат химические вещества и детергенты, способные загрязнить почву и воду, подвергая угрозе жизнь фауны.

Новый метод является весьма простым. «Обычно наполнители нагревают при температуре 500-900 градусов по Цельсию в условиях инертной атмосферы в присутствии или отсутствии транзитного катализатора соли металла», сообщил исследователь.

Полученный материал перерабатывается в аноды.

«Процесс недорогой, экологически мягкий и потенциально практичный для крупномасштабного производства», сказал Эташери. „Микроскопические и спектроскопические исследования доказали, что микроструктуры и морфологии, ответственные за электрохимические действия, сохраняются после множества циклов зарядки-разрядки“.

Частицы существующих анодов в 10 раз толще, чем новые аноды, и обладают повышенным электрическим сопротивлением, что увеличивает время зарядки.

«В нашем случае, если мы подвергнем материал литированию в ходе зарядки батареи, зарядка и разрядка будут проходить быстрее», сообщил Пол.

Углеродные аноды из упаковочного наполнителя показали емкость 420 миллиамперчасов на грамм, что выше теоретической емкости графита (372).

«Долгосрочная электрохимическая эффективность этих углеродных электродов очень стабильна», добавил Эташери. „мы подвергли их 300 циклам и не выявили какой-либо значимой потери емкости. Эти электроды кажутся многообещающими, в том числе, для натрий-ионных батарей. Будущая работа будет включать шаги для потенциального улучшения эффективности благодаря дальнейшей активации для увеличения площади поверхности и размера пор“.

Ссылка по теме: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-03/pu-npt031715.php

23.03.2015




Энергия



Содержание платины в катализаторе сократят в 4 раза без снижения эффективностиСодержание платины в катализаторе сократят в 4 ра...

Американские ученые нашли новый катализатор, к...

Проблема хранения энергии будет решенаПроблема хранения энергии будет решена

Инженеры из Массачусетского технологическ...

Светодиодные лампы будут излучать оптимальный белый цветСветодиодные лампы будут излучать оптимальный бел...

Физики из университета Толедо открыли пер...

Российские и египетские ученые предложили новый композит для солнечных электростанцийРоссийские и египетские ученые предложили новый к...

Современные солнечные электростанции становятс...

Железо сделает преобразование солнечной энергии дешевлеЖелезо сделает преобразование солнечной энергии д...

Ученым впервые удалось воспроизвести молекулу ...

Новый дизайн литиевой батарейки сделает ее мощнееНовый дизайн литиевой батарейки сделает ее мощнее

Профессор химической инженерии Линден Арчер из...

Как Китаю удалось активировать god modeКак Китаю удалось активировать god mode

Е=mc2. Энергия равна массе, умноженной на ...

Cоздан суперконденсатор, параметры которого соизмеримы с показателями литий-ионных батарейCоздан суперконденсатор, параметры которого соизм...

Рост мощностей устройств приводит к увели

В Индии создана ветровая электростанция для дома по цене айфонаВ Индии создана ветровая электростанция для дома ...

В деле обеспечения страны и населения эле...

Китайцы создали самую маленькую атомную электростанциюКитайцы создали самую маленькую атомную электрост...

Разработки китайского института по ядерны...

Солнцу и ветру братьяСолнцу и ветру братья

Ткани, способные генерировать электричество от...

На рынке появится безопасная батарея с недорогой начинкойНа рынке появится безопасная батарея с недорогой ...

Химики из университета Ватерлоо разработа...

Австралийские ученые разработали солнечные панели с рекордным КПДАвстралийские ученые разработали солнечные панели...

В Австралии обновили рекорд эффективности солн...

Нижегородские школьники рассказали, как экономить воду и электричествоНижегородские школьники рассказали, как экономить...

В Нижнем Новгороде подвели итоги детского конк

Сочетание разных материалов дает высокую конверсионную эффективностьСочетание разных материалов дает высокую конверси...

Подобно тому, как межрасовые браки являют...

Гибридный кристалл раздвигает границы эффективности светодиодных лампГибридный кристалл раздвигает границы эффективнос...

Исследователи совместили пару многообещающих м...

Sony готовит замену литий-ионным аккумуляторамSony готовит замену литий-ионным аккумуляторам

Энергопотребление современных мобильных устрой...

Разработана первая в мире прозрачная солнечная батареяРазработана первая в мире прозрачная солнечная ба...

Физики Лейпцигского университета разработали п...

Как обуздать напряжение в сетиКак обуздать напряжение в сети

Многие из нас, являясь активными потребит...

В сфере солнечных батарей грядет революцияВ сфере солнечных батарей грядет революция

Ученые из Федеральной политехнической шко...

Ученые приблизились к управляемому ядерному синтезуУченые приблизились к управляемому ядерному синте...

Международная группа ученых предприняла очеред...

Шведы научились делать оригами из конденсатораШведы научились делать оригами из конденсатора

Ученые из шведского университета органиче...

Ученые впервые сняли рябь двухмерных материалов с помощью сверхбыстрой камерыУченые впервые сняли рябь двухмерных материалов с...

Новое исследование, проведенное во главе ...

Передача заряда в гибридных кремниевых солнечных батареях удивила ученыхПередача заряда в гибридных кремниевых солнечных ...

Группа исследователей во главе с про...

Химики открыли ключевой компонент разрекламированных натрий-кислородных батарейХимики открыли ключевой компонент разрекламирован...

Химики из университета Ватерлоо обнаружил...

Стало известно, как из обычного получить ценный черный кремнийСтало известно, как из обычного получить ценный ч...

Ученые из университета Райса нашли способ...

Датский студент - на пути к прорыву в области хранения энергииДатский студент - на пути к прорыву в области хра...

Солнце — огромный источник энергии....

Стоимость охлаждения растет с повышением доходовСтоимость охлаждения растет с повышением доходов

Непрерывный рост глобальных доходов означает, ...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Преимущества квартиры в новостройкеПреимущества квартиры в новостройке
Ак Барс Банк наградил авторов лучших инвестиционных идейАк Барс Банк наградил авторов лучших инвестиционных ид
Поиск работы через Интернет: плюсы и принципыПоиск работы через Интернет: плюсы и принципы
Резиденты Фонда «Сколково» победили в двух номинациях конкурса «Цифровые вершины 2018»Резиденты Фонда «Сколково» победили в двух номинациях
Живая изгородь в саду - альтернатива скучному заборуЖивая изгородь в саду - альтернатива скучному забору