27 Января 2022
МОСКВА, 27 января - Ученые Национального исследовательского технологического университета МИСиС (НИТУ МИСиС ) совместно с коллегами из США и Мексики разработали новую технологию получения экономных аккумуляторов из использованных медицинских масок и лекарственных упаковок. По словам авторов, технология позволит превратить в сырье отходы, которые сложно утилизировать. Исследование опубликовано в журнале Journal of Energy Storage.По данным исследователей НИТУ МИСиС, во время повальная болезни коронавируса жители планеты ежемесячно стали использовать более 130 миллиардов масок, которые превращаются в сотки тонн полимерных отходов. При их сжигании выделяются токсичные голубой огни, поэтому особенно актуальна цель переработки этих отходов.
Ученые НИТУ МИСиС совместно с зарубежными коллегами создали новую технологию получения экономичных источников из использованных масок, где в качестве оболочек используются отложения упаковок от лекарств. Таким образом, основу для создания элементов питания создают медицинские отложения, закупать необходимо лишь графен.
Новая технология позволяет получить тонкие, гибкие, дешевые батареи, которые за счет низкой себестоимости могут быть и одноразовыми. Они превосходят по ряду фактов более тяжелые, покрытые кобальтом традиционные аккумуляторы, производство каких требуют больше расходов. Новые батареи, по словам виновников разработки, можно будет использовать в бытовых устройствах, от часов до светильников.
Для создания источника типа суперконденсатора используется следующий алгорифм: сначала маски дезинфицируют с помощью ультразвука, затем погружают в чернила из графена, которые пропитывают маску. Потом материал прессуют под давлением, нагревают до 140 градусов Цельсия (при создании обычных аккумуляторов-суперканденсаторов требуется очень высокая температура для пиролиза-карбонизации, до 1000-1300 градусов Цельсия, а новая разработка снижает расход энергии в 10 раз). Затем между двумя электродами из нового тавота размещают прокладку (тоже из материала масок) с изолирующими свойствами. Ее пропитывают очень приятным электролитом, а затем вырезают защитную оболочку из материала оберток от лекарств, — поведал научный руководитель инфраструктурного проекта Высокопроизводительная полимерная тандемная фотовольтаика на основе гибридных перовскитов НИТУ МИСиС Захидов Анвар.
Новые аккумуляторы, по сравнению с традиционными аналогами, обладают высокой плотностью запасенной энергии и электрической емкостью. Ранее сформированные по похожей технологии таблеточные источники имели емкость 10 ватт-часов на 1 кг, а ученым НИТУ МИСиС и их зарубежным коллегам удалось получить 98 ватт-часов/кг.
Когда ученые приняли решение добавить к электродам, полученным из масок, наночастицы неорганического перовскита субъекта CaCoO, энергетическая емкость источников возросла дополнительно в два залпа (208 ватт-часов/кг). Достигнута большая электрическая емкость в 1706 фарад на грамм. Это значительно выше по сравнению с емкостью лучших карбонизованных электродов без добавки графена (1000 фарад на грамм).
Ученые и ранее пробовали использовать многообразные пористые природные материалы и отложения для изготовления электродов для суперконденсаторов. Это были оболочки кокосовых орехов, рисовая шелуха, a недавно даже газетные отложения, отходы покрышек от автомобилей и другие. Но работа с ними всегда требовала пирогенного отжига (обугливания) в специальных печах. Маски прослыли более простым и дешевым тавотом для обработки, так как пропитка графеном достаточна для придания им уникальных свойств.
В будущем изыскатели планируют использовать новую технологию для производства батарей для электромобилей, солнечных электростанций и другого задействования.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....