• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Kemister syntetiserar elektroder för ackumulatorer från kaffesump

    Kredit:Natalia Deryugina

    En kemist från RUDN föreslog ett billigt och miljövänligt sätt att tillverka elektroder för litiumjonbatterier från kaffeproduktionsavfall. En artikel som beskriver denna studie publicerades i Journal of Cleaner Production .

    Anoder (negativa elektroder) i moderna litiumjonbatterier som används i elektriska apparater och elbilar är oftast gjorda av grafit. Forskargrupper letar efter sätt att ersätta det med andra kolmaterial som organiskt avfall. Bland kandidaterna fanns körsbärs- och olivstenar, avfall, tång och risskal. I deras nya arbete, kemister föreslog att man skulle förvandla kaffesump till det nödvändiga kolmaterialet. Omkring 90 procent av kaffeproduktionen i världen producerar kaffesump, men denna typ av avfall har inte utnyttjats av industrin.

    Forskarna testade en enkel metod att förvandla kaffesump till ett användbart material utan ytterligare kemisk bearbetning. Markerna från en universitetsmatsal maldes återigen för att göra den homogen, och gräddades sedan vid 800 grader C. Elektroder för det elektrokemiska experimentet (13 mm skivor) tillverkades av det erhållna materialet och plastbindemedel blandade i förhållandet 80:20. När den testas i en ackumulator, de visade värmelagringskapaciteten på 285 mA-h vid strömstyrkan 0,1A. Detta är ett blygsamt värde jämfört med moderna ackumulatorer, men ganska hög i jämförelse med anoder gjorda av andra typer av organiskt avfall. Dessutom, deras coulombiska effektivitet (förhållandet mellan energin som ges ut av en ackumulator och den som tas emot under laddningen) är nära 100 procent.

    Även om processen att tillverka anoder från kaffesump visade sig vara ganska energikrävande, i framtiden, det kan vara mer prospektivt för användning i ackumulatorer än elektroder från billigare kolmaterial. Egenskaperna hos elektroder gjorda av kaffesump gör dem mer långvariga och därmed energibesparande.

    "Litiumjonackumulatorer med våra elektroder behöll sin initiala kapacitet efter 100 cykler, tappar bara 0,23 procent per cykel, säger Raphael Luke, chef för Center for Molecular Design and Synthesis of Innovative Compounds for Medicine, och gästforskare vid RUDN. "Ökande krav på energilagring gör vårt arbete särskilt intressant. Dess fördelar ligger i dess enkelhet och ändamålsenlighet. Denna metod kan skalas ut till industriella nivåer, eftersom kaffesump finns tillgängligt över hela världen i enorma mängder jämfört med andra ämnen som används vid tillverkningen av litiumjonbatterier."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com