![Аккумулятор из цинка и древесины выдержит 8 000 циклов зарядки Аккумулятор из цинка и древесины выдержит 8 000 циклов зарядки](/uploads/posts/2024-05/top-view-recycled-batteries.webp)
Аккумулятор из цинка и древесины выдержит 8 000 циклов зарядки
Исследователи из Университета Линчёпинга (LiU), Швеция, создали небольшой образец долговечного цинк-лигнинового аккумулятора, но технологию можно масштабировать.
Преподобный Криспин, профессор органической электроники в LiU, сказал, что солнечные панели стали относительно недорогими, и многие люди в странах с низким доходом взяли их на вооружение. Однако вблизи экватора солнце заходит около 6 часов вечера, оставляя домохозяйства и предприятия без электричества. Поэтому доступные по цене аккумуляторы могли бы дополнить недостатки солнечной энергетики, будь они даже ниже по производительности, чем литий-ионные батареи.
Группа профессора Криспина совместно с исследователями из Карлстадского университета и Технического университета Чалмерса разработали аккумулятор на основе цинка и лигнина. Цинк — сравнительно недорогой металл. А лигнин (от латинского lignum, «древесина») — вещество, откладывающееся в растительных клетках в процессе их одревеснения. Это сложное полимерное соединение присутствует во многих растениях и некоторых водорослях, то есть это экологически чистый и очень доступный материал. По плотности энергии цинк-лигниновый аккумулятор сопоставим со свинцово-кислотными батареями, но без содержания свинца снимается вопрос высокой токсичности.
Созданный аккумулятор отличается долговечностью — его можно использовать в течение 8 000 циклов, сохраняя при этом около 80% производительности. Кроме того, новинка сохраняет заряд примерно одну неделю, что значительно дольше, чем аналоги на основе цинка, которые разряжаются всего за несколько часов.
Аккумуляторы на основе цинка уже известны на рынке, но в основном это одноразовые батареи, которые нельзя перезаряжать. Так что создатели многоразовой новинки надеются, что их изобретение сможет дополнить или даже заменить литий-ионные аккумуляторы.
Научный сотрудник LiU Зияуддин Хан добавил, что при всех достоинствах литий-ионные аккумуляторы могут быть взрывоопасными, а ещё их сложно перерабатывать ради извлечения наиболее ценных элементов, таких как кобальт.
— Зияуддин Хан.
Проблема давно известных цинковых аккумуляторов в первую очередь заключалась в коротком сроке службы из-за того, что в электролите цинк вступает в реакцию с водой. Химический процесс приводит к образованию газообразного водорода и дендритному (ветвистому) разрастанию цинка, что делает аккумулятор непригодным для использования.
Для стабилизации цинка пригодно вещество под названием «солевой электролит с водой в полимере» на основе полиакрилата калия, сокращённо — WiPSE. Исследователи из Линчёпинга убедились, что при использовании WiPSE в аккумуляторах с цинком и лигнином стабильность таких батарей очень высока.
Перечисляя преимущества предлагаемой технологии, Хан прибавил к дешевизне компонентов также то, что цинк-лигниновый аккумулятор легко перерабатывается. И если подсчитать себестоимость новшества с учётом долговременности использования, то по сравнению с литий-ионными аналогами получается чрезвычайно дешёвый накопитель энергии.
Разработанные в Швеции образцы пока невелики. Однако исследователи считают, что на основе их подхода вполне можно создавать большие аккумуляторы, размером примерно с автомобильный. Конечно, для массового производства потребуется участие достаточно крупного бизнеса.
Преподобный Криспин, профессор органической электроники в LiU, сказал, что солнечные панели стали относительно недорогими, и многие люди в странах с низким доходом взяли их на вооружение. Однако вблизи экватора солнце заходит около 6 часов вечера, оставляя домохозяйства и предприятия без электричества. Поэтому доступные по цене аккумуляторы могли бы дополнить недостатки солнечной энергетики, будь они даже ниже по производительности, чем литий-ионные батареи.
Группа профессора Криспина совместно с исследователями из Карлстадского университета и Технического университета Чалмерса разработали аккумулятор на основе цинка и лигнина. Цинк — сравнительно недорогой металл. А лигнин (от латинского lignum, «древесина») — вещество, откладывающееся в растительных клетках в процессе их одревеснения. Это сложное полимерное соединение присутствует во многих растениях и некоторых водорослях, то есть это экологически чистый и очень доступный материал. По плотности энергии цинк-лигниновый аккумулятор сопоставим со свинцово-кислотными батареями, но без содержания свинца снимается вопрос высокой токсичности.
Созданный аккумулятор отличается долговечностью — его можно использовать в течение 8 000 циклов, сохраняя при этом около 80% производительности. Кроме того, новинка сохраняет заряд примерно одну неделю, что значительно дольше, чем аналоги на основе цинка, которые разряжаются всего за несколько часов.
Аккумуляторы на основе цинка уже известны на рынке, но в основном это одноразовые батареи, которые нельзя перезаряжать. Так что создатели многоразовой новинки надеются, что их изобретение сможет дополнить или даже заменить литий-ионные аккумуляторы.
Научный сотрудник LiU Зияуддин Хан добавил, что при всех достоинствах литий-ионные аккумуляторы могут быть взрывоопасными, а ещё их сложно перерабатывать ради извлечения наиболее ценных элементов, таких как кобальт.
Таким образом, наш экологичный аккумулятор предлагает многообещающую альтернативу тем, для кого плотность энергии некритична
— Зияуддин Хан.
Проблема давно известных цинковых аккумуляторов в первую очередь заключалась в коротком сроке службы из-за того, что в электролите цинк вступает в реакцию с водой. Химический процесс приводит к образованию газообразного водорода и дендритному (ветвистому) разрастанию цинка, что делает аккумулятор непригодным для использования.
Для стабилизации цинка пригодно вещество под названием «солевой электролит с водой в полимере» на основе полиакрилата калия, сокращённо — WiPSE. Исследователи из Линчёпинга убедились, что при использовании WiPSE в аккумуляторах с цинком и лигнином стабильность таких батарей очень высока.
Перечисляя преимущества предлагаемой технологии, Хан прибавил к дешевизне компонентов также то, что цинк-лигниновый аккумулятор легко перерабатывается. И если подсчитать себестоимость новшества с учётом долговременности использования, то по сравнению с литий-ионными аналогами получается чрезвычайно дешёвый накопитель энергии.
Разработанные в Швеции образцы пока невелики. Однако исследователи считают, что на основе их подхода вполне можно создавать большие аккумуляторы, размером примерно с автомобильный. Конечно, для массового производства потребуется участие достаточно крупного бизнеса.
- Дмитрий Ладыгин
- freepik.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....