Grupa naukowców przekonuje, że przyjazne dla środowiska i niezawodne akumulatory tworzyć można z pancerzy krabów.
Czy baterie będą w przyszłości wykonywane z pancerza kraba? Naukowcy wykonali anodę, ogrzewając skorupy krabów, a następnie mieszając otrzymany materiał z siarczkiem cyny lub siarczkiem żelaza. Akumulator sodowo-jonowy stworzony z użyciem tej anody może wytrzymać nawet 200 cykli ładowania, jak twierdzą.
Zasoby naturalne potrzebne do produkcji baterii, w tym lit, są źródłami nieodnawialnymi, których kiedyś może zabraknąć. Zasoby litu są szacowane na 89 milionów ton istniejących w formie metalicznej. Problem kończącego się minerału jest potęgowany przez wpływ ludzi na środowisko, w tym susze i wysokie koszty wody, która jest niezbędna na etapie wydobywaniu litu .
Podążając z duchem czasu i obecnymi trendami, w których najważniejszy jest zrównoważony rozwój i ekologia, naukowcy badają alternatywne sposoby produkcji akumulatorów. W tym celu szukają dostępnych lub łatwiejszych do uzyskania materiałów.
American Chemical Society ogłosiło, że grupa naukowców z Chin i Japonii opracowała alternatywny akumulator litowo-jonowy wykorzystujący pancerze krabów.
Naukowcy w wyniku prac stwierdzili, że pancerze krabów można poddać recyklingowi zamiast utylizacji. Istnieje technika pozwalająca na wytworzenie z nich porowatego materiału w postaci węgla. Dzięki temu jego wykorzystanie staje się możliwe na wiele sposobów.
Węgiel uzyskany na bazie skorupy z kraba przekształcono w anodę, a dokładniej elektrodę dodatnią akumulatorów sodowo-jonowych. Możliwe to było po zmieszaniu uzyskanej substancji z siarczkiem cyny albo siarczkiem żelaza. Węgiel kamienny, połączony z metalowymi półprzewodnikami, może stać się anodą akumulatorową.
Pancerze zostały podgrzane do 528°C w celu przekształcenia ich w węgiel. Otrzymaną substancję dodano następnie do roztworu siarczku cyny lub siarczku żelaza i wysuszono. Porowata struktura węgla z pancerzy kraba ma odpowiednią strukturę, co sprzyja przewodzeniu i przemieszczaniu się jonów. Naukowcy deklarują, że bateria wytrzyma co najmniej 200 cykli ładowania.
Zgodnie z deklaracjami naukowców dalsze badania mogłyby być impulsem do wykorzystywania odpadów w celu wytwarzania akumulatorów sodowo-jonowych. Innym przykładem badań skorupiaków w celu wytworzenia baterii jest praca naukowców z 2022. Użyli cynku i chitozanu. Chitozan jest organicznym związkiem chemicznym otrzymywanym z zewnętrznego szkieletu skorupiaków, w tym kraba, homara i krewetek.
Źródło zdjęć: Parilov / Shutterstock
Źródło tekstu: Materiały prasowe, oprac. własne
