Фото: Fahroni / Shutterstock
Китайские ученые нашли способ превращать отходы солнечных панелей в высокоэффективные литий-ионные батареи, что может радикально изменить рынок аккумуляторов.
Исследователи из Института биоэнергетики и биопроцессов (QIBEBT) Китайской академии наук разработали новые аноды для литий-ионных батарей из переработанных солнечных панелей. Эта работа, опубликованная в журнале Nature Sustainability, предлагает более устойчивый и дешевый способ создания аккумуляторов, которые могут использоваться в электромобилях и системах хранения возобновляемой энергии.
Кремниевые аноды давно известны своей способностью увеличивать энергоемкость литий-ионных батарей. Однако их использование ограничивалось значительным расширением объема при зарядке и разрядке, что ухудшало работу батарей. Команда под руководством профессора Цуй Гуанглея предложила использовать микрочастицы кремния, полученные из отходов солнечных панелей, чтобы решить эту проблему.
Эти микрочастицы кремния были интегрированы с специально разработанным электролитом, что обеспечило стабильность и эффективность анодов. Они показали среднюю эффективность 99,94% и сохраняли 83,13% начальной емкости после 200 циклов. Ячейки с новыми анодами и электролитом выдержали 80 циклов и продемонстрировали энергоемкость 340,7 Втч/кг, что значительно превосходит показатели обычных литий-ионных батарей.
a. смешанный неорганический-органический твердоэлектролитный интерфаз (SEI) в традиционном электролите; b. SEI с жестко-гибкой связью в разработанном электролите
Использование кремния из отработанных солнечных панелей снижает как экономические, так и экологические последствия отходов. Превращение отходов в ценные компоненты батарей снижает их стоимость и повышает доступность, открывая новые возможности для бизнеса и технологий.
