Hirdetés
. Hirdetés

Hulladékpapírból készülnek az újratölthető akkumulátorok elektródái

|

A tudósok a karbonizálás segítségével a hulladékpapírt - egyszer használatos csomagolásokból és zacskókból, valamint kartondobozokból - lítium-ion akkumulátorok elektródáivá alakították.

Hirdetés

A szingapúri Nanyang Technológiai Egyetem (NTU Singapore) kutatócsoportja a papír karbonizálásához magas hőmérsékletnek tette ki a papírt, ami tiszta szénné, vízgőzzé és bioüzemanyagként felhasználható olajokká redukálja azt. Mivel a karbonizálás oxigén hiányában történik, a folyamat során elhanyagolható mennyiségű szén-dioxid keletkezik, és az eljárás állítólag zöldebb alternatívát jelent a papírhulladék égetéssel történő ártalmatlanításával szemben.

Az NTU szerint a szén anódok kiváló tartósságot, rugalmasságot és elektrokémiai tulajdonságokat is mutattak. A laboratóriumi tesztek azt mutatták, hogy az anódok akár 1200-szor is feltölthetők és kisüthetők, és jobban ellenállnak a fizikai igénybevételnek, mint társaik. Az új módszer emellett kevesebb energiaigényes folyamatot és nehézfémet használ az akkumulátor-anódok gyártásának jelenlegi ipari módszereihez képest. Mivel az anód a lítium-ion akkumulátorok teljes költségének 10-15 százalékát teszi ki, a legújabb módszer, amely olcsó hulladékanyagot használ, várhatóan a gyártási költségeket is csökkenteni fogja.

A hulladékpapír nyersanyagként való felhasználása az akkumulátor-anódok előállításához enyhítené a hagyományos szénforrásoktól való függőséget is, mint például a széntartalmú töltőanyagok és a széntartalmú kötőanyagok, amelyeket bányásznak és később feldolgoznak. A kutatócsoport eredményeit az Additive Manufacturing című szaklapban tették közzé.

Hirdetés

A tanulmány társszerzője, Lim Guo Yao, az NTU Gépész- és Repülőgépmérnöki Karának kutatómérnöke nyilatkozatában elmondta: "Anódjaink az erősségek kombinációját mutatták, tartósságot, ütéselnyelést és elektromos vezetőképességet, amelyek a jelenlegi anyagokban nem találhatók meg. Ezek a szerkezeti és funkcionális tulajdonságok azt mutatják, hogy a mi "kraftpapír" alapú anódjaink fenntartható és skálázható alternatívát jelentenek a jelenlegi szénalapú anyagokkal szemben, és gazdasági értéket hoznak létre az igényes, csúcskategóriás, többfunkciós alkalmazásokban, például a strukturális akkumulátorok újonnan kialakulóban lévő területén."

A szén anódok előállításához az NTU kutatói több vékony kraftpapírlapot illesztettek össze és vágtak meg lézerrel, hogy különböző rácsgeometriákat alkossanak. A papírt ezután egy kemencében oxigén jelenléte nélkül 1200 °C-ra hevítették, hogy elszenesedjen, így alakítva ki az anódokat.

Az NTU csapata a papírszálak elrendezésének tulajdonítja az anód kiváló tartósságát, rugalmasságát és elektrokémiai tulajdonságait. Elmondásuk szerint az NTU-n előállított anódok szilárdságának és mechanikai szívósságának kombinációja lehetővé tenné, hogy a telefonok, laptopok és autók akkumulátorai jobban ellenálljanak az esések és ütközések miatti ütéseknek - írja a The Engineer.

Hardverek, szoftverek, tesztek, érdekességek és színes hírek az IT világából ide kattintva!

Hirdetés
0 mp. múlva automatikusan bezár Tovább az oldalra »

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://computerworld.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.