Ученые из МГУ и Сколтеха сделали из борщевика углеродный материал для анодов натрий-ионных батарей. В будущем они смогут стать более экологичной и компактной альтернативой дорогим литий-ионным накопителям на солнечных и ветрогенераторах.
«Мы подумали, что здорово было бы одновременно избавиться от этого гадостного сорняка и получить что-то полезное взамен. Твердый углерод, который используется в анодах натрий-ионных аккумуляторов, можно производить из любой биомассы: скорлупы орехов, отходов бумажного производства и так далее, но вот борщевик никто еще не пробовал. А оказалось, что он неплохо подходит», — рассказала соавтор разработки Зоя Бобылева.
Чтобы получить твердый углерод, ученые промыли борщевик кислотами для очистки от примесей и нагрели до 1300 °C в бескислородной атмосфере. Такой вариант синтеза из трех возможных стал самым успешным.
Две главные характеристики анодных материалов — кулоновская эффективность и удельная емкость. Чем выше первый показатель, тем меньше энергии при эксплуатации катода будет тратиться впустую на необратимые побочные процессы, которые изнашивают батарею.
Кулоновская эффективность твердого углерода из борщевика — 87%. Это показатель лучших материалов этого класса из другого сырья. По удельной емкости разработка из сорняка уступает материалам-лидерам — 260 против 300 миллиампер-час на грамм веса. Но это конкурентоспособные свойства.
🌊 Ранее российские ученые придумали, как с помощью борщевика очистить моря от нефти.