Австралийские ученые могут создать аккумуляторы для смартфонов на основе тропических фруктов
Тропические фрукты, такие как дуриан и джекфрут, могут изменить способ зарядки наших смартфонов или электромобилей в будущем, согласно исследованию, опубликованному на сайте Popular Mechanics.
Группа ученых во главе с доцентом Винсентом Г. Гомесом из университета Сиднея в Австралии нашла способ превратить ядра фруктов дуриана и джекфрута в потенциально высокоэффективные электрохимические суперконденсаторы или устройства накопления энергии с высокой плотностью энергии, которые затем могут быть основной для создания батарей для электронных устройств и транспорта.
"Суперконденсаторы являются перспективными для накопления энергии благодаря их превосходной стабильности при циклировании и отличной способности разряда / заряда", - пишут ученые в статье. С точки зрения энергии, цикл относится к процессу полной зарядки и разрядки батареи.
Суперконденсаторы имеют два основных преимущества по сравнению с аккумуляторами, используемыми в таких устройствах, как смартфоны: их можно очень быстро перезаряжать, и их можно заряжать снова и снова, без серьезного износа, в отличие от ионно-литиевых батарей, которые для выработки энергии используют химическую реакцию.
Несмотря на эти преимущества, суперконденсаторы не используются так широко, как батареи, поскольку они, как правило, имеют более низкую удельную энергию. Кроме того, сейчас они являются экономически невыгодными, поскольку стандартная в отрасли смесь углерода и графена (используемая для покрытия электродов в суперконденсаторах) стоит от $100 до $120 за грамм. Именно относительно недорогая стоимость органических отходов из джекфрута и дуриана, привлекла ученых начать исследование.
Исследователи подробно описали процесс извлечения образцов биомассы из "несъедобного губчатого ядра каждого плода" - или белой волокнистой части плода, которую никто не ест, - чтобы превратить их в черные, высокопористые и сверхлегкие формы аэрогеля.
По словам ученых, их подход был "успешным в разработке электродов на основе аэрогеля с большой площадью поверхности, которые имеют более высокую емкость, чем традиционные углеродные материалы", используемые в современных суперконденсаторах. Другими словами, ученые утверждают, что их новые суперконденсаторы, полученные из биоотходов, более производительны и стоят дешевле, чем современные суперконденсаторы.
Кром того, из-за глобального потепления и быстрого истощения ископаемого топлива, необходимо разработать устройства накопления энергии с высокой плотностью из альтернативных источников.
"Превращение пищевых отходов в продукты с добавленной стоимостью не только улучшит общую экономику, но и уменьшит загрязнение окружающей среды", - резюмируют ученые.
По материалам: The Star, Popular Mechanics.
