Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов

Исследователи из Сахалинского государственного университета, Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН и Дальневосточного федерального университета использовали биоуголь из морских растений для создания отрицательных электродов литий-ионных аккумуляторов.

Из красных водорослей Ahnfeltia и морских трав Zostera и Ruppia, которые растут в лагунах Охотского моря на острове Сахалин, получили биоугли. Их получили с помощью поэтапного пиролиза при 500 и 700 °C.

Характеристики биоуглей зависят от типа биологического сырья и температуры пиролиза: элементный состав, удельная поверхность и распределение частиц по размеру.

Углерод в биоугле из Ahnfeltia tobuchiensis достигает 79,9% при пиролизе при 700°C. Это самый высокий показатель среди исследованных образцов. Азота в этом биоугле — около 5,5–5,8%. Это максимальное значение по сравнению с другими водорослями и морскими травами.

Такой состав обусловлен химическими свойствами водоросли Ahnfeltia tobuchiensis. Она относится к красным водорослям и содержит много углеродных и азотсодержащих соединений. Микроструктура биоугля из этой водоросли характеризуется развитой пористостью и большим количеством микропор. Благодаря этому удельная поверхность материала становится высокой.

Биоуголь из Ahnfeltia tobuchiensis содержит много углерода и азота, а также имеет пористую структуру. Благодаря этим свойствам он может использоваться как отрицательный электрод в литий-ионных аккумуляторах.

В ходе исследования выяснилось, что биоуголь, полученный из водоросли Ahnfeltia tobuchiensis при температуре 700 °C, обладает наилучшими характеристиками для этой цели. Его обратимая ёмкость составила 391 мАч/г после первых циклов зарядки-разрядки, а после 25 циклов она оставалась на уровне около 300 мАч/г.

Учёные обнаружили, что биоугли из морских растений могут улучшить характеристики литий-ионных аккумуляторов.

Это экологически чистые и возобновляемые материалы для электродов. Они помогут создать более устойчивые источники энергии, считает заведующий лабораторией электрохимических источников для возобновляемой энергетики СахГУ Олег Шичалин.

Исследование показало, что из биоуглей, полученных из морских растений, можно сделать эффективные электроды для литий-ионных аккумуляторов. Если оптимизировать условия пиролиза, то получатся электроды с улучшенными характеристиками. Это поможет создать экологичные и устойчивые системы хранения энергии.

18.07.2024


Подписаться в Telegram



Энергия

J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее
J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее

Новое объяснение эффекта этиленкарбоната ...

EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления
EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления

Из-за распространения возобновляемых источнико...

Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам
Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам

Исследователи разработали методику создания сл...

Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей
Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей

Литий-ионные батареи широко используются в&nbs...

JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x
JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x

Пьезокатализ — перспективная эколог...

EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо
EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо

Новый метод переработки бикарбонатного раствор...

Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу
Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу

Углеродный след богатых людей в обществе ...

Инженеры MIT разрабатывают крошечные батареи для питания роботов
Инженеры MIT разрабатывают крошечные батареи для питания роботов

Маленькие словно песчинки цинково-воздушные ба...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
Climate of the Past: Озеленение Сахары может изменить климат Северного полушария
Climate of the Past: Озеленение Сахары может изменить климат Северного полушария
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
В Бурятской ГСХА создают добавки в корм для пчел из лекарственных растений
В Бурятской ГСХА создают добавки в корм для пчел из лекарственных растений
Показал высокую эффективность: ученые СПбГУ создали гидрогель для лечения ран
Показал высокую эффективность: ученые СПбГУ создали гидрогель для лечения ран
В ННГУ разрабатывают калькулятор биологического возраста
В ННГУ разрабатывают калькулятор биологического возраста
Умеренность с сахаром в первые 1000 дней жизни защищает от хронических болезней
Умеренность с сахаром в первые 1000 дней жизни защищает от хронических болезней
В ЮФУ предложили новую модель компактных звезд
В ЮФУ предложили новую модель компактных звезд
Trends in Biotechnology: Открыты новые пути усовершенствования биотехнологий
Trends in Biotechnology: Открыты новые пути усовершенствования биотехнологий
Прорыв в медицине: канал TRPV1 открывает новые перспективы в лечении мозга
Прорыв в медицине: канал TRPV1 открывает новые перспективы в лечении мозга
В России материал для восстановления костей улучшили с помощью ионов гадолиния
В России материал для восстановления костей улучшили с помощью ионов гадолиния
Astronomy & Astrophysics: Астрофизики измерили поведение частиц в килоновой
Astronomy & Astrophysics: Астрофизики измерили поведение частиц в килоновой
ТПУ: биомасса в топливе повышает его эффективность на 12%
ТПУ: биомасса в топливе повышает его эффективность на 12%

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
Школьных учителей приобщат в современной науке
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии