Россияне придумали, как делать аккумуляторы из борщевика

Россияне придумали, как делать аккумуляторы из борщевика

Спецпроекты

ru/inc/design2019/img/icons/caret-down.png" alt="">

Специалисты российского Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) МИСиС разработали принцип использования растения «борщевик» при производстве электродов для суперконденсаторов (СК). Созданная ими технология была протестирована в лабораторных условиях, и эксперимент завершился успехом.

Выбор ученых пал именно на СК, поскольку они могут накапливать больше энергии и хранить ее дольше в сравнении с обычными батареями и аккумуляторами. Внутри них на небольшом расстоянии установлены два электрода из активированного углерода с большим количеством пор на поверхности, необходимых для увеличения суммарной площади электродов. Чем больше пор на поверхности обоих электродов, тем выше емкость суперконденсатора.

По задумке ученых из МИСиС, в качестве сырья для производства электродов суперконденсаторов должны использоваться только стебли борщевика. Полученные в ходе исследований результаты показали, что, несмотря на растительное происхождение электродов, СК не утратили своих свойств и смогли накапливать заряд в больших объемах и хранить его продолжительное время.

bor600.jpg

Для превращения стеблей борщевика в углеродный материал, а затем в электроды, пишут «Известия», они подвергаются обработке по особой технологии, включающей в себя ряд этапов. По словам авторов идеи, сперва стебли высушивают и нарезают на части длиной около 10 миллиметров, после чего обрабатывают их в соляной кислоте. Затем их измельчают и насыщают углекислым газом (СО2) при температуре 400 градусов Цельсия для получения углеродного материала, который на данном этапе еще не готов к использованию в суперконденсаторах.

На следующем шаге обработки стеблей их необходимо измельчить и смешать с гидроксидом калия, после чего они будут подвержены повторному нагреву для получения на поверхности материала большого количества пор диаметром до 4 нанометров, но на этот раз при температуре 900 градусов Цельсия.

По словам доцента кафедры электрохимии СПбГУ Олега Левина, суперконденсаторы с электродами из борщевика не уступают по своим основным характеристикам СК с электродами из многих других материалов. В то же время, при использовании графена, перспективного материала для применения в источниках энергии, емкость будет сравнительно выше.

bor602.jpg

Отметим, что над вариантами использования графена в аккумуляторах работают многие крупные компании. К примеру, в 2015 г. один и таких способов предложила компания Samsung, реализовав его в рабочем прототипе аккумулятора. Компания продолжает работать в этом направлении, и в августе 2019 г. инсайдер Эван Бласс (Evan Blass), всегда предоставляющий достоверную информацию, сообщил, что в Samsung выпустит первый в мире смартфон с графеновой батареей в 2020 г. или 2021 г.

Заведующий кафедрой Физической химии НИТУ «МИСиС» Михаил Астахов считает, что использование борщевика для производства суперконденсаторов в промышленных масштабах связано с определенными трудностями, и в первую очередь с добычей сырья. Он отметил, что потребуется организовать сбор этого растения по всей стране и проработать процесс его перевозки на предприятие по переработке. Возможность искусственной организации посевных площадей для выращивания борщевика Михаил Астахов в качестве альтернативы не рассматривает. Этот вариант он считает неразумным, а при использовании естественных «плантаций» природные запасы борщевика рано или поздно закончатся, что сделает дальнейшую его переработку в электроды невозможной.

В современной России борщевик считается сорным растением. Он может быть опасен как для людей, так и для животных, поскольку его го сок при попадании на кожу и воздействии солнечных лучей может вызывать серьезные ожоги, а при попадании в глаза может стать причиной полной или частичной слепоты. Растение начали активно выращивать на европейской территории России во второй половине XX века в качестве силосной культуры для корма домашнего и крупнорогатого скота. Идея требуемых результатов не дала, и проект был свернут. В 2015 г. борщевик был лишен статуса сельскохозяйственной культуры.

bor601.jpg

Борщевик – растение неприхотливое с точки зрения условий для его произрастания, вследствие чего он довольно быстро покрывает большие площади как общего, так и сельскохозяйственного назначения. В последнем случае он замедляет развитие семян других растений, находящихся в почве, что и вынуждает фермеров бороться с ним.

Выпущен ноутбук на Linux Ubuntu с новым процессором Intel

Intel выпустила 8 новых процессоров для дешевых устройств

Разработан первый в истории протокол квантового интернета

Chrome и Firefox пообещали защищать пользователей от государственного шпионского ПО

Людям надоели смартфоны: Прибыль Xiaomi рухнула на 90%.

Как МТС, «Билайн», «Мегафон» и Tele2 в разы повысили цены на SMS-рассылки

Рейтинги CNews

Крупнейшие поставщики услуг IaaS и SaaS

Ольга Макрецкая

директор по учету и финконтролю «Газпром нефти»

Рейтинги CNews

Крупнейшие поставщики услуг IaaS и SaaS

Все права защищены © 1995 – 2019

Материалы, помеченные знаком ■ опубликованы на коммерческой основе