Швейцарские учёные создали из опилок и сажи биоразлагаемый аккумулятор

Швейцарские учёные создали из опилок и сажи биоразлагаемый аккумулятор

Ученые из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) представили аккумуляторную батарею, полностью разлагаемую в естественной среде.

В основе аккумулятора лежит целлюлоза, желатин, углерод в виде сажи и ряд других безопасных для среды веществ. Такие батареи пригодятся для одноразовой медицинской электроники и датчиков мониторинга, которые после утилизации не нанесут вред природе и здоровью человека.

Разработанная учёными технология предполагает послойную печать аккумулятора (или суперконденсатора, как его предпочитают называть разработчики) на обычном 3D-принтере. Чернила и их состав подобраны таким образом, чтобы обеспечить равномерное нанесение и затвердевание материала с соответствующими свойствами: электропроводностью для электродов, ионной проводимостью для электролита и прочностью для корпуса.

В основе чернил или рабочего материала для 3D-принтера лежит желатин. В смесь для печати составных элементов аккумулятора входят нановолокна целлюлозы и нанокристаллы целлюлозы, углерод в виде сажи, графита и активированного угля, а также щепотка поваренной соли для ионной проводимости. Для разжижения состава исследователи используют глицерин, воду и два разных типа спирта. 

В процессе печати последовательно создаются четыре слоя аккумулятора: гибкая подложка, проводящий слой, электрод и, наконец, электролит. Затем всё складывается в этакий бутерброд с электролитом в центре. Батарея показала способность хранить электричество в течение нескольких часов и может питать небольшие цифровые часы. Она выдерживает тысячи циклов зарядки и разрядки и обещает годы хранения даже при отрицательных температурах, а также устойчива к давлению и ударам.

«Это звучит довольно просто, но это было совсем не так, — сказал один из авторов разработки Ксавье Эби (Xavier Aeby) из лаборатории Empa по целлюлозе и древесным материалам. — Потребовалась длительная серия тестов, пока все параметры не стали правильными, пока все компоненты не пошли надёжно через принтер, и конденсатор не заработал».

Швейцарские учёные создали из опилок и сажи биоразлагаемый аккумулятор
Share on facebook
Share on vk
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Наполнит энергией ваше рабочее пространство

Источники бесперебойного питания для офиса и дома, а также другие устройства для защиты электрооборудования от проблем с электричеством

Свежие материалы

Читайте еще