Исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре разработали метод преобразования макулатуры из одноразовой упаковки, пакетов и картонных коробок в важнейший компонент литий-ионных аккумуляторов. С помощью карбонизации они превратили бумажные волокна в электроды.
Ученые подвергали бумажные «отходы» воздействию высоких температур. В результате этого процесса макулатура превращается в чистый углерод, водяной пар и масла. Последние можно также использовать в качестве биотоплива, говорят авторы разработки.
Карбонизация макулатуры для создания анодов. Изображение: Chang Quan Lai et al., Additive Manufacturing
Ученые отмечают, что карбонизация проходит в отсутствии кислорода, и в результате нагрева выделяется незначительное количество углекислого газа. Поэтому предложенный метод является экологичной альтернативой сжиганию бумаги. При этом для повышения эффективности углеродных анодов, авторы работы используют специальные формы, создаваемые с помощью 3D-печати.
В серии испытаний исследователи показали, что созданные на основе бумаги электроды продемонстрировали превосходную долговечность, гибкость и электрохимические свойства. Лабораторные испытания показали, что углеродные аноды можно разряжать и заряжать до 1 200 раз: в два раза больше, чем современные аналоги. Кроме того, они в пять раз лучше поглощают энергию и выдерживая серьезные нагрузки.
Исследователи отмечают, что новый метод — не только экологичный способ утилизации мусора, но также создает возможности для производства дешевых электродов, что снизит стоимость аккумуляторов.
