Замінить літій-іонні батареї: створено дешевий і негорючий "паперовий" акумулятор

Сінгапурський стартап Flint представив акумуляторні батареї на основі целюлози, які, за словами розробників, не перегріваються і повністю розкладаються. Про це пише портал CNET.

Як зазначають у виданні, виробництво літій-іонних акумуляторів супроводжується значними викидами вуглецю, витоком токсичних хімікатів і виснаженням водойм. Усе це завдає шкоди навколишньому середовищу.

Зі свого боку "паперові" батареї позбавлені цих недоліків. Вони мають спільну структуру з традиційними літій-іонними батареями, але їхнім ключовим компонентом є целюлоза, яка діє як природне середовище для перенесення іонів між анодом і катодом, критично важливий хімічний обмін, необхідний для роботи акумулятора.

"Наш ланцюжок поставок дуже рясний, і нам не потрібні рідкоземельні або токсичні матеріали і дефіцитні матеріали", — зазначив співзасновник Flint Карло Чарльз.

На відміну від традиційних акумуляторів, які складно утилізувати, "паперові" батареї біорозкладаються протягом шести тижнів. За словами Карло Чарльза, в офісі в Сінгапурі його команда компостує використані батарейки, щоб живити офісні рослини.

Очікується, що "паперові" батареї Flint одного разу зможуть замінити літій-іонні аналоги в розумних годинниках, телефонах та інших пристроях. Зараз компанія зосереджена на виробництві менших акумуляторів для меншої споживчої електроніки.

"Ми хочемо піти ще далі і подивитися, як ми можемо вбудувати наші продукти у ваші смартфони. Складні смартфони можуть мати складні акумулятори всередині... у цьому так багато потенціалу", — сказав Карло Чарльз.

За даними порталу TechCrunch, акумулятор Flint складається всього з трьох компонентів: анода на основі цинку, катода на основі марганцю і паперового сепаратора. Flint покриває свій целюлозний папір, анод і катод гідрогелем перед тим, як запікати їх у вакуумній печі — по суті, створюючи армований гідрогелем целюлозний папір.

Карло Чарльз у коментарі виданню пояснив, що компанія обрала цинк і марганець замість літію, кобальту і нікелю, тому що вони більш поширені, що робить їхню вартість нижчою. Крім того, акумулятори на основі цих матеріалів безпечніші за літієві.

"Ви можете буквально розрізати нашу батарею під час її роботи, і вона все одно продовжить працювати, не перегріваючись і не вибухаючи, як ми очікуємо від літієвих батарей", — стверджує співзасновник Flint.

Матеріали, які використовують батареї Flint, також дають їм змогу працювати в діапазоні температур від -15°C до 80°C, тоді як матеріали в традиційних батареях можуть працювати тільки в діапазоні температур від 15°C до 35°C.

"Паперові" батареї відповідають стандартам літієвих батарей, коли йдеться про напругу і струм, однак їм ще належить наростити ємність. На сьогодні вони забезпечують тільки близько 60% або 70% щільності енергії літієвих аналогів. Крім того, Flint також необхідно поліпшити життєвий цикл своїх батарей, перш ніж вони зможуть вийти на ринок.

"Що чудово в нас, так це те, що ми робимо так, щоб виробникам і постачальникам було так легко просто замінити старі літієві батареї на наші паперові батареї", — наголосив Карло Чарльз.

Нагадаємо, дослідники з Китайського університету науки і технологій (USTC) спроектували прототип акумулятора, який використовує як анод газоподібний водень, а не традиційні похідні літію.

Зі свого боку нідерландська компанія LeydenJar оголосила про розробку літій-іонних акумуляторів із кремнієвим анодом, які зберігають 80% ємності після 500 циклів заряду-розряду без необхідності зовнішнього тиску.