Из борщевика сделали аноды для натрий-ионных батарей Сорняк удалось превратить в углерод

Натрий-ионные батареи считаются перспективной технологией накопления энергии, поскольку цены на литий постоянно растут, он добывается в ограниченном числе стран, а его производство весьма опасно для экологии. Чтобы заменить литий натрием, нужно подобрать подходящие материалы для катода и анода батареи. В МГУ и «Сколтехе» нашли для этого весьма неординарное сырье — известный сорняк.

Твердый углерод обеспечивает лучшее сочетание свойств для изготовления анода натрий-ионного аккумулятора. Этот материал представляет собой аморфную форму углерода, которая даже при сильном нагреве не переходит в графит. Полученный из борщевика твердый углерод продемонстрировал кулоновскую эффективность 87%, что ставит его в один ряд с лучшими материалами этого класса из другого сырья.

По удельной емкости он уступает лидерам, но немного — 260 против 300 м·Ач/г. Ученые проверили три способа синтезировать твердый углерод. Сначала борщевик подвергли прямой карбонизации, затем синтез повторили, но с предварительной промывкой кислотами для удаления примесей, а также сварили его в реакторе с водой. Удельная емкость во всех случаях вышла похожей, но наивысшая кулоновская эффективность достигается во втором случае.

Недавно команда из МГУ и «Сколтеха» разработала инновационный материал для катодов: