Дослідники з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі розробили метод перетворення макулатури з одноразової упаковки, пакетів і картонних коробок в найважливіший компонент літій-іонних акумуляторів. За допомогою карбонізації вони перетворили паперові волокна в електроди.
Вчені піддавали паперові “відходи” впливу високих температур. В результаті цього процесу макулатура перетворюється на чистий вуглець, водяну пару та олії. Останні можна також використовувати в якості біопалива, кажуть автори розробки.
Карбонізація макулатури для створення анодів. Зображення: Chang Quan Lai et al., Additive Manufacturing
Вчені відзначають, що карбонізація проходить у відсутності кисню, і в результаті нагрівання виділяється незначна кількість вуглекислого газу. Тому запропонований метод є екологічною альтернативою спалюванню паперу. При цьому для підвищення ефективності вуглецевих анодів, автори роботи використовують спеціальні форми, створювані за допомогою 3D-друку.
У серії випробувань дослідники показали, що паперові електроди продемонстрували чудову довговічність, гнучкість та електрохімічні властивості. Лабораторні випробування показали, що вуглецеві аноди можна розряджати і заряджати до 1 200 разів: у два рази більше, ніж сучасні аналоги. Крім того, вони в п’ять разів краще поглинають енергію і витримуючи серйозні навантаження.
Дослідники відзначають, що новий метод – не тільки екологічний спосіб утилізації сміття, але також створює можливості для виробництва дешевих електродів, що знизить вартість акумуляторів.