Как въглеродният двуокис от въздуха може да помогне за по-добри батерии

Малко са икономическите стимули за развитие на технологиите за улавяне на въглероден диоксид от комините на заводи и електроцентрали – технологиите са скъпи, а възвръщаемостта от тях – никаква. Изследователи от университета Джордж Вашингтон и университета Вандербилт обаче са намерили начин да променят това. Те са измислили как може да се използва парниковият газ, за да се създават батерии с по-висока производителност.

carbon.batteriesx1200
Микроскопско изображение на наноматериалите, изработени от от въглероден диоксид чрез новия електрохимичен процес

 

Като се има предвид цената на днешните батерии, новият метод, разработен от учените, прави един килограм въглероден диоксид шест пъти по-ценен от този, който се превръща в метанол, казва Стюарт Лихт, професор по химия в университета Джордж Вашингтон.

Заменянето на традиционно използваните графитни аноди с въглеродни нанотръби може осезаемо да увеличи капацитета за съхранение на новото поколение батерии. В лабораторни тестове за доказване на концепцията Лихт и колегите са установили, че нанотръбички, направени по техния процес, повишават леко капацитета на малки литиево-йонни батерии, но увеличават четворно капацитета на натриево-йонни батерии – една относително нова технология за съхранение на енергия.

Новият резултат се основава на фундаментален процес, който Лихт разкри миналата година. Той сае базира на стопен литиев карбонат и литиев оксид. Литиевият оксид, който се разтваря в литиевия карбонат, се свързва с въглеродния диоксид и създава още повече литиев карбонат. Когато се приложи напрежение между два електрода, потопени в разтопения литиев карбонат, електрохимичната реакция произвежда чист кислород и въглеродни нановлакна. Енергията идва от система, която Лихт е разработил за добив на концентрирана слънчева енергия, използвайки инфрачервена слънчева светлина.

В този случай изследователската група, водена от Лихт, заедно с Кари Пинт – професор по машинно инженерство във Вандербилт – е постигнал по-висока степен на контрол върху процеса. Чрез регулиране на различни параметри те са успели да произведат въглеродни нанотръби, които са „по размер“ за анодите в литиево-йонни и натриево-йонни батерии, казва Пинт. В лабораторните тестове батериите, съдържащи новите аноди, са демонстрирали стабилност след много цикли на зареждане и разреждане.

Лихт е предложил и проект за монтиране на системата у електроцентрали на природен газ, където системата може да улавя големи количества въглероден двуокси и да го превръща във въглеродни нанотръби и чист кислород. Така електроцентралата може да работи съвсем чисто, без да бълва CO2, но пък отделяйки чист кислород, казва Лихт.

В близко бъдеще, казва ученият, групата ще търси начин да демонстрирай впечатляващата сила на въглеродните наноматериали, които могат да се създават чрез въпросния процес. „В бъеще ще търсим начин да направим и смата кутия на батерията от този материал. А защо не и корпуса на кола?!“

 


 

Текст: Greentech.bg, CC BY-NC-ND 2.5 BG (Признание-Некомерсиално-Без производни 2.5 България)

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*