Litiumjonbatterier har möjliggjort många av dagens elektronik, från bärbara prylar till elbilar. Men till stor frustration för konsumenterna, inga av dessa batterier håller länge utan en uppladdning. Nu rapporterar forskare i tidningen ACS Nano utvecklingen av en ny, "grönt" sätt att öka prestandan hos dessa batterier - med ett material som kommer från siden.
Chuanbao Cao och kollegor noterar att kol är en nyckelkomponent i kommersiella Li-ion-energilagringsenheter inklusive batterier och superkondensatorer. Vanligast, grafit fyller den rollen, men den har en begränsad energikapacitet. För att förbättra energilagringen, tillverkare letar efter ett alternativt material för att ersätta grafit. Caos team ville se om de kunde utveckla ett sådant material med hjälp av en hållbar källa.
Forskarna hittade ett sätt att bearbeta naturligt siden för att skapa kolbaserade nanoark som potentiellt skulle kunna användas i energilagringsenheter. Deras material lagrar fem gånger mer litium än grafitburkar – en kapacitet som är avgörande för att förbättra batteriets prestanda. Det fungerade också i över 10, 000 cykler med bara 9 procents förlust i stabilitet.
Forskarna har framgångsrikt införlivat sitt material i prototypbatterier och superkondensatorer i en enstegsmetod som lätt kunde skalas upp, konstaterar forskarna.