Ученые из американских университетов Хьюстона и Мэриленда нашли способ создавать батареи из переработанных панцирей крабов. Они описали метод в статье, опубликованной в журнале Matter, сообщает New Atlas .
Ученые из американских университетов Хьюстона и Мэриленда нашли способ создавать батареи из переработанных панцирей крабов. Они описали метод в статье, опубликованной в журнале Matter, сообщает New Atlas .
Сейчас наиболее распространенным типом аккумуляторов являются литиевые — они имеют высокую плотность хранения энергии при достаточно компактном размере, но очень дороги в производстве и могут загореться. Кроме того, они несут значительный ущерб для экологии, например полипропиленовые и поликарбонатные сепараторы, входящие в состав таких аккумуляторов, разлагаются сотни или тысячи лет.
Команда ученых увидела перспективу в цинковых батареях — этого материала в земной коре гораздо больше, и его добыча обходится дешевле. Ученым уже удалось создать прототипы с высокой удельной мощностью, и технология оказалась не более затратной, чем свинцово-кислотные аккумуляторы.
Главным недостатком таких батарей является достаточно короткий срок службы, но ученым удалось решить эту проблему, сделав устройство перезаряжаемым и более надежным с помощью природного материала под названием хитозан.
Хитозан — это производный продукт хитина, покрывающий клеточные стенки грибов, кальмаров, а чаще всего он встречается в природе на экзоскелетах ракообразных, включая крабов, креветок и омаров. Панцири этих животных можно легко получать из отходов морепродуктов, выбрасываемых в большом количестве.
Исследователи собрали прототип с электролитом из хитозана, который взаимодействует с цинковым электродом. Он показал обнадеживающие результаты в ходе испытаний. Конструкция батареи предотвратила образование щупальцевидных наростов, дентритов, которые могут снизить производительность, и показала «исключительную циклическую стабильность», сохранив эффективность 99,7% в течение 1000 циклов при работе с высокой плотностью тока — 50 мАч на квадратный см.
По словам ученых, благодаря экологически чистым материалам, около двух третей аккумулятора будут быстро разлагаться бактериями, в частности хитозановый электролит — всего за пять месяцев. Оставшийся цинк можно переделать.
Ученые надеются, что в будущем все компоненты аккумуляторов будут биоразлагаемыми.
