З сажі і тирси зробили біорозкладаний акумулятор

Швейцарським дослідникам з EMPA вдалося розробити акумуляторну батарею, яка повністю розкладається в природі. А в якості матеріалів для його основи використовували тирсу та сажу. Крім целюлози (видобувається з тирси) і вуглецю з сажі, до складу батареї входить желатин і деякі інші речовини, повністю безпечні для навколишнього середовища.

Розробники пророкують широке застосування свого «дітища» в сфері медицини – для електронних приладів. А також в сфері систем безпеки – для датчиків. Після утилізації цих пристроїв вони не завдаватимуть ні найменшої шкоди природі або здоров'ю людини.

В основі новітньої технології виробництва «суперконденсатора» лежить 3D-друк шарами. Склад початкових кодів для принтера розроблений так, щоб матеріал рівно наносився і рівномірно застигав. Таким чином досягається оптимальний набір якостей. Електродів забезпечується висока електропровідність, електроліту задається висока іонна провідність, а корпусу пристрою – надійність і міцність.

Базис складу для друку являє желатин. Крім нього, в «рецепт» увійшли: целюлозні нановолокна і нанокристали, вуглець у формі сажі, графіту і активованого вугілля, а також трохи кухонної солі, що забезпечує іонну провідність. Щоб суміш не була занадто густий, її розбавили гліцерином, H2O і двома різновидами спиртових розчинів.

Процес друку відбувається в 4 етапи, на яких створюються відповідні шари акумулятора. Це: гнучка підкладка, провідний шар, електрод і електроліт. Після чого все це збирається в якийсь «гамбургер», де центральним компонентом є електроліт.

Кілька тисяч циклів заряду/розряду акумулятора

Інноваційна розробка довела здатність зберігати електрику протягом декількох годин і живити електронний годинник з невеликою потребою в енергопостачанні. Біорозкладаний акумулятор здатний витримувати кілька тисяч циклів заряду/розряду. При цьому може зберігатися багато років навіть при мінусових температурах. Також модель показала високу стійкість до механічних впливів – тиску і ударам.

Безліч тестів для підбору компонентів

За повідомленням авторів розробки, незважаючи на її уявну простоту, треба було безліч довгих тестів для підбору оптимальних компонентів, здатних забезпечити хороші робочі параметри акумулятора. До того ж, розробники багато працювали над тим, щоб компоненти правильно пройшли крізь принтер, забезпечуючи надійну роботу конденсатора.