Учёные из университета Калифорнии разработали технологию получения литий-ионных батарей из стеклянного мусора — битых бутылок, банок и другой стеклотары. Новые батареи запасают в четыре раза больше энергии, имеют больший срок службы и меньшую стоимость по сравнению с обычными. Это открытие сократит количество отходов и удешевит ноутбуки, мобильные телефоны и электрокары.
#img_center_nostream#
#img_center_nostream#
Во многих странах, в том числе и там, где налажена программа утилизации отходов, на свалку ежегодно попадают десятки миллионов стекла. Это побуждает исследователей задуматься, можно ли SiO2 (диоксид кремния) из б/у тары использовать для батарей в качестве источника наночастиц кремния высокой чистоты.
И вот команда учёных из University of California, Riverside под руководством профессора машиностроения Ченгиз Озкан и профессора электротехники Михри Озкан нашла ответ на этот вопрос, сообщает UCR Today.
Они предлагают использовать стеклотару и недорогой процесс для создания nanosilicon-анодов. Эти аноды используются в высокоэффективных литий-ионных батареях для электромобилей и личной электронной техники.
Для создания анодов команда использовала процесс, состоящий из нескольких этапов: дробление стеклянных бутылок, преобразование SiO2 в наноструктурированный кремний, частицы которого затем покрывают карбоном для улучшения их стабильности и свойств аккумулирования энергии.
Как показали испытания, кремниевые аноды могут накапливать до 10 раз больше энергии, чем обычные аноды из графита. А уменьшение размеров частиц кремния до наномасштабов устраняет все другие дефекты этой технологии.
Таким образом, учёные используют чистую форму диоксида кремния и недорогую химическую реакцию для создания литий-ионных батарей, которые аккумулируют почти в 4 раза больше энергии, чем обычные батареи с графитовым анодом.
По словам одного из авторов разработки Чанглинга Ли, достаточно одной стеклянной бутылки, чтобы получить нанокремний для сотен (!) т.н. кнопочных элементов питания или 3—5 ячеистых батарей.