Ученые из Университета штата Мэриленд изобрели новый рецепт батарейки: запечь лист и добавить натрий. Они использовали обугленный дубовый лист, наполненный натрием, в качестве клеммы аккумуляторной батареи. Данное исследование опубликовано вчера в журнале ACS Applied Materials Interfaces.
Исследование возглавил Хонгбиан Ли, приглашенный профессор Университета штата Мэриленд отделения материаловедения и инженерии, член центра the National Center for Nanoscience and Technology в Пекине, Китай.
Исследования показали, что для этих целей можно использовать кожуру дыни и банана, а также торф. Но лист требует наименьшей подготовки.
В большинстве производящихся аккумуляторов используется литий. Ученые же хотят сделать батареи на натриевой основе. Натрий обладает большей проводимостью, но меньше, чем литий удерживает заряд.
Одной из задач исследователей было найти материал, совместимый с натрием, который бы обладал хорошей проводимостью и удерживал заряд, не уступая литию.
Некоторые ученые исследовали графен, усеянный различными материалами для привлечения и удержания натрия, но этот способ оказался достаточно трудоемким и дорогостоящим.
Ученые из Университета штата Мэриленда просто нагревали лист в течение часа при температуре 1000 °С, чтобы выжечь основную структуру углерода.
Нижняя сторона листа усеяна порами для поглощения воды. В новом же качестве поры поглощают электролит натрия. Верхняя часть листа становится слоем наноструктурированного углерода, поглощающего натрий, который несет заряд.
«Естественная форма листа уже соответствует потребностям батареи: небольшая площадь поверхности сводит все дефекты к минимуму, а естественное покрытие листа идеально подходит для создания полноценной батареи», сообщает Фэй Шен, приглашенный студент отдела материаловедения и инженерии, и соавтор статьи.
Ученые сообщили, что они также пробовали использовать другие материалы, включая древесное волокно, но лучше простого листа ничего не нашли.
«Лист предназначен природой для хранения энергии и последующего ее использования. Данное изобретение внесло бы вклад в сохранение окружающей среды», сообщает доцент кафедры материаловедения и инженерии, Шу Лиангбинг.
Следующим шагом ученые наметили исследование различных типов листьев для определения наилучшей структуры и толщины листа.
